Robot intelligenti per monitorare suolo e aria, la ricerca europea col Cnr di Cosenza

I-Seed è il progetto per costruire robot biodegradabili ispirati ai semi delle piante per rilevare la presenza di inquinanti grazie a un sistema di intelligenza ambientale

RENDE (CS) . Il progetto I-Seed mira a sviluppare robot morbidi intelligenti ispirati ai semi delle piante per il monitoraggio ambientale. Coordinato a livello europeo dalla ricercatrice dell’Istituto Italiano di Tecnologia Barbara Mazzolai, in Italia coinvolge anche la Scuola Superiore Sant’Anna e il Centro Nazionale Ricerca – Istituto sull’inquinamento atmosferico di Cosenza, situato a Quattromiglia di Rende. Il progetto ha ottenuto un finanziamento di 4 milioni di euro dall’Unione Europea.

Robot ispirati ai semi delle piante

Il nuovo progetto europeo I-Seed combinerà robotica bioispirata, materiali soffici e innovativi, e intelligenza artificiale per sviluppare robot innovativi ispirati ai semi delle piante e in grado di agire come sensori per il monitoraggio dei parametri di salute del suolo, quali la presenza di inquinanti, e dell’aria, come i livelli di CO₂, temperatura e umidità. I “semi intelligenti”, denominati robot I-Seed, saranno biodegradabili, rispettando così l’ambiente.

Il progetto sarà coordinato da Barbara Mazzolai, dell’IIT-Istituto Italiano di Tecnologia, e coinvolgerà 5 partner europei provenienti da Italia, Germania, Paesi Bassi e Cipro. Oltre all’IIT, in Italia sono coinvolti l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna e l’Istituto sull’inquinamento atmosferico (IIA) del CNR.

I-Seed è stato finanziato con un contributo complessivo di 4 milioni di euro dall’Unione Europea nell’ambito del bando FET Proactive Environmental Intelligence 2020, volto a incentivare progetti di ricerca che delineino una strategia europea in merito a un sistema di intelligenza ambientale.

Come funzioneranno I-Seed ERO e I-Seed SAM

I ricercatori di I-Seed si ispireranno, come ha fatto Leonardo da Vinci con la sua “vite aerea”, al comportamento dei semi delle piante; le piante, infatti, utilizzano diverse strategie di dispersione dei semi, come quella aerea, tramite il vento, o mediante strutture che rendono i semi capaci di scavare per penetrare nel suolo, come i semi di Samara e quelli di Erodium cicutarium, rispettivamente. Tali capacità sono utilizzate dalle piante per sopravvivere e replicarsi, ed è un aspetto fondamentale per l’ecologia vegetale e per garantire il benessere delle generazioni future.

Il progetto I-Seed, quindi, si concentrerà sullo studio della morfologia dei semi delle piante, delle loro abilità di dispersione e anche sullo studio di materiali biodegradabili multifunzionali. L’obiettivo principale è quello di ottenere due tipi di robot soft, miniaturizzati, auto-distribuibili e biodegradabili con caratteristiche differenti: I-SEED ERO e I-SEED SAM.

I-Seed ERO sarà un robot soffice in grado di penetrare nel terreno attraverso un movimento reso possibile dalla sua particolare forma a “cavatappi”, mentre il robot I-Seed SAM volerà e opererà in aria e sulla superficie del terreno.

La procedura di dispersione dei semi avverrà attraverso un drone che li spargerà sui terreni di campi coltivati o praterie e – mediante l’uso di un software specifico – i ricercatori saranno in grado di tracciare la loro posizione precisa e monitorare le condizioni del terreno. Per facilitare la procedura di tracciamento, i semi intelligenti saranno fluorescenti e i droni utilizzeranno un sistema LIDAR per rilevarli a distanza. Tutto ciò permetterà di usare gli I-Seed robots anche in aree geografiche dove al momento non è presente alcuna forma di monitoraggio ambientale.

Obiettivo: salvaguardare le biodiversità

“Comprendere, monitorare, ripristinare e preservare l’equilibrio degli ecosistemi naturali è necessario per salvaguardare la biodiversità delle specie” commenta Barbara Mazzolai, coordinatrice del progetto I-Seed e vicedirettore per la Robotica dell’IIT. “Con un team fortemente multidisciplinare, il nostro progetto mira a sviluppare nuove tecnologie che siano rispettose dell’ambiente e dall’ambiente sono ispirate, come appunto la morfologia e le capacità di dispersione dei semi delle piante. Tali nuovi robot saranno utili per proteggere e migliorare la qualità dell’aria e del suolo e gestire efficacemente le risorse naturali.”