Fonte: Le Scienze24 gennaio 2019Nasce il primo viticcio artificialein grado di arrampicarsi
Comunicato stampa -E' un robot soffice ispirato alle pianterampicanti, realizzato dal gruppo diricerca coordinato da Barbara Mazzolai.Il lavoro pubblicato su NatureCommunicationsIIT-Istituto Italiano di Tecnologia:
robotica24 gennaio 2019, Pontedera (Pisa) -Ottenuto in Italia il primo robot che imita ilcomportamento dei viticci, arrotolandosi aspirale intorno a un supporto: è un robotsoffice che si muove sfruttando lo stessoprincipio fisico che fa muovere l'acqua neitessuti delle piante rampicanti ed è statorealizzato dai ricercatori del Centro diMicro-BioRobotica dell'IIT-Istituto Italianodi Tecnologia a Pontedera (Pisa), guidatida Barbara Mazzolai. Il lavoro è statodescritto nella rivista Nature Communications,e in futuro potrebbe essere d'ispirazione perlo sviluppo di dispositivi indossabili, come tutori,in grado di cambiare forma.Il gruppo di ricerca guidato da Mazzolai, includei ricercatori Edoardo Sinibaldi e Indrek Must,tutti con una formazione e competenze complementari:Must è un tecnologo dei materiali con undottorato in ingegneria e tecnologia, Sinibaldi uningegnere aerospaziale con un dottorato in matematicaapplicata, Mazzolai una biologa con un dottorato iningegneria dei microsistemi.Mazzolai è stata tra le 25 donne geniali della roboticanel 2015 secondo RoboHub, ed è autrice del primorobot pianta al mondo, il Plantoide.I ricercatori hanno tratto ispirazione dal comporta-mento delle piante, le quali non sono affattoesseri immobili.Per esempio, le radici crescono bilanciando laricerca di nutrienti con la necessità di evitareostacoli e sostanze dannose.Inoltre, non potendo scappare - diversamentedagli animali, le piante quando si muovono, inrealtà "crescono", si allungano, adattando continua-mente la loro morfologia all'ambiente esterno.Tale "crescita" è quello che accade nei viticci dellepiante rampicanti, che sono in grado di arrotolarsie srotolarsi attorno a supporti esterni per favorireil benessere della pianta stessa.In questo lavoro, i ricercatori hanno studiato imeccanismi naturali grazieai quali le piantesfruttano il trasporto dell'acqua al loro internoper muoversi e li hanno replicati in un robot soffice.Il principio idraulico in questione si chiama "osmosi"e si basa sulla presenza di piccole particelle presentinel liquido (citosol) contenuto all'interno delle celluledella pianta. L'osmosi determina il movimento deiviticci.Il robot soffice è stato creato partendo da unmodello matematico, che ha determinato ledimensioni del robot affinché i movimenti guidatidall'osmosi non fossero troppo lenti.Il robot ha quindi acquisito la forma di un piccoloviticcio, in grado di compiere movimenti reversibili- arrotolamento e srolotamento - come fannoanche le piante.Il corpo del viticcio artificiale è stato realizzatocon un tubo flessibile di PET (un comune polimerospesso usato anche per contenere alimenti),all'interno del quale è presente un liquido con ioni.Sfruttando una batteria da 1.3 Volt, gli ioni vengonoattirati e immobilizzati sulla superficie di elettrodiflessibili alla base del viticcio, dando vita a unprocesso osmotico e causando, così, il movimentodel liquido stesso, da cui lo srotolamento del viticcioartificiale.L'arrotolamento si ottiene rimuovendo l'effetto dellabatteria, sfruttando il circuito elettrico in cui essaè inserita.È la prima volta che si mostra la possibilità disfruttare l'osmosi per azionare movimenti reversibili.Il fatto di esserci riusciti usando una comune batteriae dei tessuti flessibili suggerisce la possibilità di crearerobot soffici facilmente adattabili all'ambientecircostante, senza creare danni a oggetti o esseri viventi.Le possibili applicazioni potranno spaziare dalletecnologie indossabili allo sviluppo di bracciarobotiche flessibili per esplorazione.La sfida nell'imitare le capacità delle piante dimuoversi in ambienti mutevoli e non strutturatiè appena iniziata.In questo contesto, Mazzolai e il suo grupposono coinvolti in nuovo progetto, il progettoGrowBot, finanziato dalla Commissione Europeanell'ambito del programma FET Proactive cheprevede lo sviluppo di un robot che, non solosia in grado di riconoscere le superfici a cuiattaccarsi o i supporti a cui ancorarsi, ma riescaa farlo mentre cresce e si adatta all'ambientecircostante.Proprio come fanno in natura le vere pianterampicanti.