IL DRONE PHANTOM TWIST NON È INVISIBILE, MA RUOTA 25 VOLTE AL SECONDO E QUASI SCOMPARE ALLA VISTA
Il drone Phantom Twist ruota fino a 25 volte al secondo e diventa una debole sfocatura: il prototipo della Northwestern mostra come il movimento possa ridurre la visibilità durante il volo.
TECNOLOGIA
Il 16 luglio 2026, durante il congresso internazionale Robotics: Science and Systems di Sydney, un gruppo della Northwestern University ha presentato un velivolo sperimentale dall’aspetto insolito. Il drone Phantom Twist possiede una sola elica e, mentre vola, fa ruotare l’intera struttura fino a 25 volte al secondo.
Non utilizza un mantello ottico e non diventa realmente invisibile. La sua forma si trasforma però in una debole sfocatura semitrasparente, perché l’occhio fatica a distinguere separatamente componenti che si muovono tanto rapidamente. Dietro questo effetto si nasconde un progetto in cui aerodinamica, percezione visiva e ottimizzazione informatica sono state affrontate come parti dello stesso problema.
DA UN PROBLEMA CONCRETO A UN DRONE CHE RUOTA
L’idea nasce da una difficoltà comune nelle attività di osservazione. Un drone convenzionale può disturbare gli animali, attirare l’attenzione delle persone o alterare proprio il comportamento che dovrebbe documentare. Un esemplare che nidifica può allontanarsi; una persona che si accorge di essere osservata può comportarsi diversamente. Per alcune ricerche ambientali, ciò rischia di rendere meno rappresentativi i dati raccolti.
Il gruppo guidato da Michael Rubenstein, docente di informatica e ingegneria meccanica alla Northwestern, ha scelto di non modificare i colori del velivolo e di non ricorrere a materiali capaci di deviare la luce. I ricercatori hanno progettato la macchina intorno al modo in cui viene percepito il movimento. Lo studio è stato firmato da Jingxian Wang, Chen Yu, David Matthews, Emma Alexander, Sam Kriegman e dallo stesso Rubenstein.
L’architettura differisce nettamente da quella di un quadricottero. Phantom Twist utilizza un solo motore, collocato fuori dal centro di massa, e una sola elica. Quando quest’ultima gira in una direzione, il resto del velivolo ruota rapidamente in quella opposta. L’effetto giroscopico contribuisce alla stabilità: a differenza dei droni tradizionali, non rimane una fusoliera ferma e facilmente riconoscibile tra le eliche in movimento.
VENTIMILA CONFIGURAZIONI PER TROVARE LA FORMA GIUSTA
Realizzare un oggetto sfocato non era sufficiente: il velivolo doveva anche restare bilanciato, produrre spinta e rispondere ai comandi. Il modello elaborato dal gruppo ha quindi considerato contemporaneamente batterie, scheda elettronica, motore, elica e contrappesi. Le configurazioni dovevano rispettare dieci vincoli relativi a massa, inerzia, aerodinamica e geometria.
I componenti non potevano intersecarsi né ostacolare il flusso dell’elica. Dovevano inoltre rimanere entro un volume cilindrico teorico di 14 centimetri di diametro e 11 centimetri di altezza. I progetti considerati nello studio avevano generalmente una massa intorno ai 35 grammi. Dopo il primo filtro, il sistema ha prodotto circa 20.000 configurazioni compatibili con un volo stabile.
Ogni modello è stato simulato in rotazione e sovrapposto a 100 immagini di ambienti reali. Per stimarne la visibilità, i ricercatori hanno impiegato la metrica LPIPS, basata su una rete neurale e utilizzata per valutare quanto due immagini appaiano differenti. In questo caso venivano confrontati uno sfondo e lo stesso sfondo con il drone simulato in volo.
Dalle configurazioni iniziali sono state selezionate le 500 con i punteggi di visibilità più bassi. Un secondo processo di ottimizzazione ha poi spostato e orientato ripetutamente i componenti, continuando a controllare i vincoli necessari al volo. Il risultato non è una forma compatta: batterie, circuito e contrappeso sono distribuiti a diverse altezze e angolazioni, con ampi spazi vuoti tra loro.
COME IL MOVIMENTO INGANNA L’OCCHIO UMANO
La visione umana non registra ogni istante come un fotogramma perfettamente separato. I segnali luminosi vengono integrati per un breve intervallo; quando un oggetto si muove molto velocemente, le sue diverse posizioni possono fondersi in un’unica immagine sfocata. È lo stesso motivo per cui le pale di un ventilatore in funzione sembrano parzialmente trasparenti.
Phantom Twist ruota normalmente tra 15 e 25 volte al secondo. Durante ciascun giro, le poche parti opache attraversano zone differenti del campo visivo e vengono percettivamente mescolate con lo sfondo. La loro disposizione è stata scelta per impedire che le traiettorie circolari si sovrappongano, creando anelli scuri o aree solide. Invece di vedere una sagoma definita, l’osservatore distingue così una leggera foschia.
Secondo la metrica impiegata dai ricercatori, il progetto ottimizzato è circa dieci volte meno percepibile di un quadricottero convenzionale. Il dato non significa che una persona abbia esattamente dieci volte meno probabilità di notarlo: descrive la differenza calcolata dal modello tra le immagini confrontate.
L’effetto varia inoltre con le condizioni. Un’illuminazione intensa può rendere percepibile uno sfarfallio, mentre oscillazioni o spostamenti imprecisi possono richiamare l’attenzione. Gli stessi autori riconoscono che la simulazione potrebbe sottostimare la visibilità in scenari dinamici e non controllati. Il drone Phantom Twist è quindi molto meno evidente durante determinati voli, ma non scompare davvero.
IL PROTOTIPO VOLA, MA RESTA LEGATO AL LABORATORIO
Per verificare i calcoli, il gruppo ha costruito tre prototipi: uno progettato manualmente, uno selezionato tra le configurazioni iniziali e il modello completamente ottimizzato. Le parti sono unite da aste in fibra di carbonio con un diametro di appena 0,8 millimetri. I contrappesi contengono piccoli blocchi di acciaio racchiusi in involucri sferici realizzati con stampa tridimensionale.
Un dispositivo esterno porta inizialmente il velivolo alla velocità di rotazione necessaria e poi lo rilascia. Durante il volo, il controllore modifica la potenza del motore due volte per ogni giro. La spinta media regola l’altezza; la differenza tra i due impulsi inclina il drone e produce l’accelerazione orizzontale. Il tempismo è essenziale: secondo lo studio, un errore superiore a cinque millesimi di secondo può causare la perdita del controllo.
Nei test, tutti e tre i prototipi hanno mantenuto un volo stazionario controllato per circa dieci minuti. L’errore medio quadratico della posizione è rimasto intorno ai tre centimetri, con uno scostamento massimo inferiore ai dieci. Si tratta tuttavia di prove condotte con un sistema ottico esterno che rilevava continuamente la posizione del drone. La versione descritta non è ancora pronta per volare autonomamente fuori da un ambiente controllato.
Restano anche difetti impossibili da nascondere con la sola rotazione. L’elica produce un rumore chiaramente udibile e alcuni cavi, supporti e parti dell’interfaccia di lancio rimangono visibili. I ricercatori indicano come possibili sviluppi materiali più trasparenti, circuiti meno appariscenti e sistemi propulsivi più silenziosi.
DAL MONITORAGGIO DELLA FAUNA AI DUBBI SULLA PRIVACY
Il gruppo immagina applicazioni nel controllo delle zone umide, nell’osservazione degli animali e nell’ispezione di infrastrutture deteriorate. Un velivolo meno evidente potrebbe avvicinarsi a un nido senza provocare immediatamente la fuga degli uccelli oppure sorvolare un impianto riducendo le distrazioni. Sono però utilizzi prospettati, non capacità già dimostrate sul campo.
Anche l’installazione di una telecamera appartiene agli sviluppi futuri. La rotazione potrebbe teoricamente permettere a un sensore di acquisire immagini in tutte le direzioni, creando una vista a 360 gradi utile per navigazione e controllo. Prima di arrivarci occorrerebbe risolvere problemi di acquisizione, elaborazione e stabilizzazione delle immagini.
La possibilità di rendere un drone difficile da vedere apre inevitabilmente questioni sulla sorveglianza e sulla privacy. La tecnologia pensata per osservare la fauna senza interferire con il suo comportamento potrebbe essere impiegata anche per riprendere persone meno consapevoli della presenza del velivolo. Lo studio affronta soprattutto il problema ingegneristico e non propone ancora regole specifiche per eventuali impieghi operativi.
Phantom Twist rimane dunque una prova di fattibilità accademica, non un prodotto commerciale pronto al lancio. Il risultato più importante è il metodo: anziché progettare una macchina e valutarne soltanto in seguito l’aspetto, gli studiosi hanno inserito la percezione umana direttamente nel processo di ottimizzazione. Il drone non è invisibile, ma dimostra che modificare il modo in cui una struttura si muove può cambiarne radicalmente il modo in cui viene vista.
FONTI
Northwestern University — “New spinning drone hides in plain sight”, 16 luglio 2026
arXiv — “Computational Design of a Low-Visibility UAV Using a Human-Aligned Perceptual Metric”, 11 maggio 2026
Reuters — “AI-designed drone spins fast enough to fool the eye”, 16 luglio 2026
IEEE Spectrum — “How to Make an Invisible Drone”, 16 luglio 2026
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