La robotica incontra il mondo vegetale alla ricerca “delle radici” della vita

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amministratore
6 Maggio 2015
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In questo momento di grande sbandamento delle società sviluppate, con una sempre più rilevante crisi ecologica, determinata da un modello di sviluppo che ha visto dilagare letteralmente il concetto di profitto indiscriminato che sta prevaricando nettamente il limiti del nostro pianeta, assume grande rilevanza riappropriarci delle nostre radici e quindi da dove esattamente veniamo, per capire come correggere il tiro per permettere che la specie umana possa continuare la sua strada.

Ed è proprio da quella straordinaria metafora della vita rappresentata dall’albero e dal concetto di radici, che si è mosso un affascinante progetto triennale tutto italiano, denominato simbolicamente “Plantoide”, promosso dalla Unione Europea (link sito) con un finanziamento di 1,6 milioni di euro e condotto in collaborazione con l’Università di Firenze, l’Istituto di Bioingegneria della Catalogna e il Politecnico di Losanna.

Un progetto che porta finalmente la robotica fuori dai luoghi chiusi, aprendosi al campo aperto, a partire proprio da quello straordinario regno vegetale, fondamentale per garantire l’integrità e la continuità della biosfera in un abbraccio importante tra biologia e tecnologia. Si tratta del progetto di un robot che cerca di emulare l’elemento più importante per la vita delle piante e nello stesso tempo sensore e canale fondamentale per il loro nutrimento come le radici, continuamente in esplorazione ed allungamento nel terreno alla ricerca di acqua e nutrienti, cambiando direzione e aggirando gli ostacoli.

Un elemento fondamentale, l’apparato radicale delle piante per esplorare uno degli ambiti più oltraggiati dall’inquinamento dell’uomo, come il suolo. Si tratta del frutto della ricerca dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) (link sito), nato nei laboratori del Centro di Micro-Biorobotica dell’IIt di Pontedera (Pisa), che proprio in questi giorni si è materializzato nel nuovo prototipo. Un qualcosa di molto simile ad un bonsai hi-tech, il nuovo “plantoide”, con un tronco prodotto con la stampante 3D, foglie che si aprono e chiudono in funzione dell’umidità dell’aria, e radici assolutamente “smart”. Un progetto che cancella i luoghi comuni sulle piante e sul loro “immobilismo”, come rileva Barbara Mazzolai coordinatrice del progetto, “al contrario, le radici degli alberi si muovono, eccome: anzi, proprio il modo in cui “camminano” nel terreno può “insegnarci” molto”.

Un tema che rappresenta un ulteriore sviluppo per la scienziata di Castiglioncello (LI), con trascorsi da project manager al polo high tech che la Scuola Superiore Sant’Anna gestisce a Livorno presso lo Scoglio della Regina, e ora coordinatrice del Centro di Microbiorobotica in un altro pool di cervelli com’è l’Istituto italiano di Tecnologia, dal momento che la stessa dottoressa Mazzolai, ha seguito anche lo sviluppo di un polpo robot basato su strutture soft flessibili capace di imparare dalla natura. Mentre nel caso dal polpo si è potuto apprendere l’iper-destrezza di movimenti incredibili grazie al triplo livello di “muscolatura”, dalle piante invece si può imparare come avanzare dentro il terreno sull’esempio di quel che fanno le radici, .analizzando i parametri chimico-fisici senza aver bisogno di assistenza nel guidarle.

Come spiega la stessa coordinatrice del progetto Barbara Mazzolai, sono proprio le radici il vero punto di forza del nuovo robot dal momento che ”nel nuovo prototipo le radici intelligenti saranno cinque. Ogni radice sarà dotata di sensori per analizzare il terreno e sarà capace di muoversi in maniera sinuosa accrescendosi di 2 millimetri al secondo in risposta agli stimoli esterni: lo farà aggiungendo materiale alla punta, come fanno le radici vere per superare la pressione e l’attrito del suolo, utilizzando tecnologie del tutto simili a quelle in uso nelle nuove stampanti 3D. Ovviamente accelerato anche il tempo di crescita dell’”apparato radicale” del robot, che rispetto ai pochi millimetri all’ora delle radici delle piante, è dell’ordine dei centimetri all’ora”.

Grazie alla ampia sensoristica capace di monitorare parametri sia fisici che chimici, le radici “intelligenti” permettono alla pianta-robot una grande flessibilità applicativa come:

bonifica di aree industriali;
bonifica dei terreni agricoli inquinati;
ricerca di idrocarburi;
esplorazione dei suoli in genere, sia planetari che di altri corpi celesti;
medicina, in particolare nella robotica chirurgica per sviluppare endoscopi flessibili da utilizzare all’interno del corpo umano in delicate operazioni, con il vantaggio di esplorare i tessuti senza danneggiarli viste le possibilità di curvatura dei nuovi dispositivi.

Ad affiancare il nuovo prototipo, arriverà presto anche un software capace di imitare l’intelligenza distribuita delle radici, rendendole autonome e meglio coordinate fra loro. Numerose le applicazioni: dalla bonifica dei suoli inquinati fino all’esplorazione spaziale, passando per una nuova generazione di endoscopi biomedicali. Un grande progetto di ricerca ispirato a quel grande valore, oggi sempre più attuale come la resilienza, la proprietà cioè di adattarsi ai cambiamenti.

Per concludere, un piccolo brano che ci riporta anche grazie a questa pagina tecnologica, a fare una riflessione sul nostro percorso umano.

“Abbiamo bisogno di contadini, di poeti, di gente che sa fare il pane, di gente che ama gli alberi e riconosce il vento.
Bisognerebbe stare all’aria aperta almeno due ore al giorno. Ascoltare gli anziani, lasciare che parlino della loro vita. Costruirsi delle piccole preghiere personali e usarle. Esprimere almeno una volta al giorno ammirazione per qualcuno. Dare attenzione a chi cade e aiutarlo a rialzarsi, chiunque sia. Leggere poesie ad alta voce. Far cantare chi ama cantare.
In questo modo non saremo tanto soli come adesso, impareremo di nuovo a sentire la terra su cui poggiamo i piedi e a provare una sincera simpatia per tutte le creature del creato”.

Franco Arminio – PAESOLOGO dal libro “Geografia commossa dell’Italia interna”. Ed. Bruno Mondadori

A seguire un interessante video che illustra il Progetto “Plantoid”, illustrato direttamente dalla coordinatrice, Dottoressa Mazzolai, nel corso della Biennale della Piccola industria di Confindustria, svoltasi a Venezia gli scorsi 27 e 28 marzo 2015. Molto suggestivo, nella esposizione della Dottoressa Mazzolai, il fatto che alcuni “movimenti” delle radici delle piante non siano elaborati da un metabolismo ma indotti da cambiamenti di parametri ambientali come umidità e temperatura.