Tecnologia biospirata: dal lombrico al bio-robot
Nel 2023 il Laboratorio di BioInspired Soft Robotics dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova ha realizzato un robot ispirato alla morfologia dei lombrichi in grado di strisciare, grazie a un corpo artificiale modulare allungabile e accorciabile, se attraversato da aria in pressione. Il prototipo rappresentava un dei primi modelli di tecnologia bioispirata applicabile per l’esplorazione sotterranea, in spazi confinati o di altri pianeti. La creazione del prototipo è stata possibile grazie allo studio dei meccanismi che guidano il movimento dei lombrichi che strisciano, sia in profondità sia sulla superficie del suolo, alternando la contrazione di strati muscolari che generano onde peristaltiche. Il corpo, costituito da singoli segmenti (metameri), è riempito da un fluido attraverso cui l’animale controlla la pressione interna per agire con forze verso l’esterno e quindi mettere in movimento solo specifici metameri, in modo indipendente e localizzato, creando così delle configurazioni differenti. Il prototipo del robot lombrico è lungo 45 centimetri e pesante 605 grammi.
La recente evoluzione di questo processo di ricerca è costituito dai nuovi robot dell’Organic Robotics Lab della Cornell Engineering che utilizzano il micelio dei funghi che è la loro parte vegetativa sotterranea. I miceli possono crescere in condizioni difficili; hanno anche la capacità di percepire segnali chimici e biologici e di rispondere a molteplici input. I ricercatori hanno scoperto che i segnali elettrici innati del micelio possono essere utilizzati per fornire sensori ambientali e segnali di comando ai robot, migliorandone l’autonomia. Quindi un nuovo modo di controllare robot “bioibridi”, che possono potenzialmente reagire direttamente all’ambiente meglio delle loro controparti puramente sintetiche. Il potenziale dei robot del futuro potrebbe essere quello di rilevare la chimica del suolo nelle colture e decidere quando aggiungere altro fertilizzante.
Nella progettazione in corso, alcuni robot cercano di incorporare materiale vivente, come cellule di tessuto muscolare, ma questi complessi sistemi biologici sono difficili da conservare sani e funzionali. Dopotutto, non è semplice mantenere in vita un bio-robot.
Robot lombrico dell’Istituto Italiano di Tecnologia
Robot della Cornell Engineering