L’Istituto Italiano di Tecnologia (Iit), di Pontedera, è a capo di un progetto finanziato dalla UE per 7 milioni di euro, per robot plantoidi.
Robot simili a piante, capaci di arrampicarsi, radicarsi nel terreno, adattarsi all’ambiente, negli habitat in cui vengono collocati. Robot che si estendono e si adattano sinuosamente come steli flessibili, utilizzabili nei modi e per gli scopi più diversi. Il progetto europeo GrowBot fa parte del programma Fet di Horizon 2020, e sarà coordinato da Barbara Mazzolai dell’Iit, già coordinatrice nel 2012 di un altro progetto europeo che ha visto nascere il primo robot pianta al mondo, il Plantoide.
Questo secondo nuovo progetto si focalizza, invece, sulle piante robot rampicanti che orientano il proprio fusto, crescono, vivono e si muovono grazie a diverse strategie di ancoraggio.
“Lo sviluppo di tecnologie che si ispirano al comportamento delle piante ci permette di comprendere meglio il loro mondo, e al tempo stesso di individuare robot, materiali soffici, soluzioni ingegneristiche e fonti di energia innovativi e sostenibili per il pianeta”, dichiara Barbara Mazzolai.
Per l’Italia, oltre all’Iit, partecipano al progetto la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, il Gran Sasso Science Institute e l’azienda Linari Engineering. I ricercatori dell’Iit oltre a lavorare sul design e realizzare il nuovo robot pianta, svilupperanno anche tecniche innovative 3D per fare crescere il robot nello spazio, dotandolo di energia derivate dalle piante e sviluppando nuovi materiali per permettere al corpo del robot plantoide di rispondere e adattarsi agli stimoli ambientali.
Plantoidi, i nuovi robot vegetali
Viticcio.
I robot sono solitamente ispirati a uomini e animali. Ma l’ultima frontiera sono i “plantoidi”, robot vegetali in grado di muoversi ed esplorare l’ambiente con i loro sensori intelligenti. La loro creatrice, è la ricercatrice Barbara Mazzolai.
Le viti sono state lo spunto di ispirazione dei ricercatori di Pontedera, vicino a Pisa, per sviluppare il primo robot morbido che riproduce il comportamento dei viticci. Il dispositivo artificiale, realizzato con del comune PET in plastica, può arrotolarsi e arrampicarsi su un supporto come fanno le vere viti per stabilizzare il loro ancoraggio.
Questo è il secondo robot creato dal gruppo di ricerca internazionale del Centro per Micro-BioRobotics, presso l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), guidato da Barbara Mazzolai, biologa con un dottorato in ingegneria.
Nel 2015 ha sviluppato il primo plantoide nel mondo.
Dalle foglie sensibili e radici intelligenti, il plantoide copia il modo in cui le piante ricevono i loro nutrienti o evitano i pericoli senza usare occhi e muscoli. Le punte delle sue radici ha sensori che tracciano luce, umidità, temperatura e nutrizione. Per muoversi nel terreno deve crescere, aggiungendo cellule alla propria struttura. Per riprodurre questa crescita, il plantoide utilizza una stampante 3D.
Si tratta di una rivoluzione nella robotica, perché il robot può creare il proprio corpo adattandosi agli stimoli che riceve, usando tecnologie di produzione, quindi, strato per strato, con le quali il robot si costruisce il suo corpo. Oltre al monitoraggio ambientale del suolo e del sottosuolo, questo robot è in grado, come un endoscopio flessibile, di crescere dentro un corpo umano, o trasformarsi in un esploratore spaziale di mondi alieni, scavando, impiantandosi e adattandosi a nuove condizioni esterne. Piante rampicanti robot, che si muovono contro la gravità e non con la gravità e che quindi generano al momento i materiali più adatti o più flessibili allo scopo.
Il viticcio artificiale funziona con lo stesso processo fisico di trasporto dell’acqua nelle piante. Sul fondo del robot c’è un tubo di polisulfone contenente un liquido con particelle elettricamente cariche (ioni), che agisce come una membrana osmotica. Questo tubo serpeggia tra gli strati di tessuti in fibra di carbonio, che funzionano come elettrodi. Quando l’unità è collegata a una batteria da 1,3 volt, questi ioni sono attratti dalla superficie del panno flessibile a cui si attaccano. Le particelle in movimento causano il flusso del liquido e, di conseguenza, il viticcio inizia un movimento di avvolgimento. Il robot può anche eseguire il movimento opposto quando la batteria è staccata.
Il robot copia la capacità delle piante di adattarsi all’ambiente, aprendo la strada a una serie di applicazioni: dai supporti ortopedici flessibili e indossabili in grado di seguire le esigenze del paziente durante la terapia riabilitativa, ai viticci dotati di sensori o telecamere usati per monitorare l’inquinamento o per salvare le persone.
Barbara Mazzolai ha dovuto lottare duramente contro il pregiudizio secondo il quale ci possono essere solo umanoidi e animaloidi. Nel 2012, grazie al visionario programma dell’UE denominato Future and Emerging Technologies (FET), ha trovato i soldi per iniziare la sua ricerca sui plantoidi. L’opinione comune, infatti, è che le piante non si muovono e non percepiscono l’ambiente. Di conseguenza ci si domandava, ma perché perché un robot dovrebbe imitare una pianta?
La Redazione
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