L’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova, Italia, ha presentato un’innovazione ecologica rivoluzionaria – l’Acer i-Seed. Questo robot morbido prende ispirazione dai semi naturali dell’albero Acer e offre un metodo innovativo per monitorare la temperatura del terreno. Realizzato con materiali biocompatibili e compostabili tramite la stampa 3D, l’Acer i-Seed può essere distribuito su vaste aree attraverso droni, consentendo uno studio a distanza del terreno senza impatto ambientale negativo.
L’Acer i-Seed è stato presentato nella prestigiosa rivista scientifica Science Advances da un team di ricerca guidato da Barbara Mazzolai dell’IIT di Genova, in collaborazione con l’Istituto Leibniz per i Nuovi Materiali (INM) di Saarbrücken, Germania. Questo progetto è stato finanziato dall’Unione Europea attraverso il progetto I-Seed, coordinato dall’IIT.
Il seme artificiale emula il comportamento aerodinamico dei semi dell’albero Acer campestre, originario dell’Europa. Questi semi, quando maturi, vengono portati lontano dalla pianta dal vento, sfruttando un design aerodinamico che li fa ruotare durante la caduta, rallentando la loro discesa e consentendo loro di essere trasportati dal vento per lunghe distanze. Questa stessa specie di seme potrebbe aver ispirato Leonardo Da Vinci nella sua “vite aerea”.
Il team di ricerca dell’IIT è noto per lavorare nel campo della robotica morbida bioispirata, e dopo aver studiato le strategie di crescita e movimento di piante e semi, si è concentrato sull’analisi delle caratteristiche di volo e dispersione dei semi di Acer.
“Questo studio dimostra che imitare le strategie o le strutture degli esseri viventi e replicarle nelle tecnologie robotiche sono elementi chiave per ottenere innovazione a basso impatto ambientale in termini energetici e di inquinamento”, ha commentato Barbara Mazzolai, Direttore Associato per la Robotica dell’IIT.
Dopo un’attenta analisi delle caratteristiche dei semi naturali, il team ha progettato e realizzato il seme artificiale biomimetico utilizzando materiali biocompatibili e compostabili a base di acido polilattico (PLA) con particelle fluorescenti non tossiche sensibili alla temperatura. La stampa 3D è stata utilizzata per creare i semi artificiali luminescenti.
Questi semi artificiali, simili a volantini fluorescenti, hanno il potenziale per essere rilasciati da droni equipaggiati con fLiDAR (fluorescent Light Detection and Ranging), consentendo il monitoraggio remoto e distribuito della temperatura del terreno e di altri parametri ambientali. Il team ha già dimostrato la fattibilità di questa tecnologia, distribuendo con successo l’Acer i-Seed da un drone.
La peculiarità di questa tecnologia sta nel fatto che il sensore è incorporato direttamente nel materiale del seme, eliminando la necessità di alimentazione elettrica ed elettronica, rendendo l’Acer i-Seed ecologico e robusto.
Sebbene l’attenzione si concentri principalmente sulla rilevazione termica, i ricercatori stanno esplorando la possibilità di incorporare particelle fluorescenti sensibili ad altri parametri ambientali come umidità, livello di CO2 o inquinanti.
Il prossimo passo prevede la collaborazione con aziende interessate per utilizzare questa innovativa tecnologia dei robot morbidi Acer i-Seed in aree più vaste, come l’agricoltura, per condurre analisi ambientali distribuite, simultanee, senza fili ed ecocompatibili.
CREDITO
IIT-Istituto Italiano di Tecnologia