Nuovi robot ispirati ai 'superpoteri invisibili' di insetti e piante

Dalle api che usano le cariche elettrostatiche per raccogliere il polline alle piante che le accumulano sfruttando il vento : così i campi elettrici vengono sfruttati nel regno animale e vegetale e questa capacità, studiata dall' elettroecologia , sta ispirando anche nuove tecnologie per i robot del futuro . A proporlo sulle pagine della rivista Nature Reviews Bioengineering sono Giulia Raffaele, Donato Romano e Fabian Meder, dell'Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa.

Numerosi organismi viventi producono e percepiscono campi elettrici durante la loro interazioni con l 'ambiente esterno. Lo fanno, ad esempio, le api che sfruttano interazioni elettrostatiche durante la fase dell'impollinazione oppure le piante che accumulano cariche elettriche generate dal vento o dalla pioggia sulla superficie delle foglie. I campi elettrici consentono agli organismi di orientarsi , comunicare , interagire con l'ambiente e con gli altri organismi.

Finora la ricerca si è concentrata soprattutto sull' elettrofisiologia , cioè sui segnali elettrici che regolano l'attività di cellule e tessuti, mentre l'elettricità ambientale e il suo ruolo nelle interazioni ecologiche restano invece una dimensione ancora poco esplorata. Secondo gli autori dell'articolo, analizzare come gli organismi sfruttano i campi elettrici grazie all' elettroecologia rappresenta una grande opportunità per la bioingegneria, soprattutto nella progettazione di nuovi robot e sistemi bioibridi.

"La sfida - ha detto Romano - non è semplicemente aggiungere un nuovo sensore ai robot, ma ripensare il modo in cui una macchina entra in relazione con un ecosistema . Dagli animali capaci di interpretare segnali elettrici alle comunità microbiche che scambiano elettroni con l'ambiente, la natura mostra che percezione , metabolismo ed energia possono convergere nello stesso processo : un principio guida per mettere a punto dispositivi bioibridi più autonomi , efficienti e integrati nei sistemi naturali". Queste dinamiche sono al centro di studi di frontiera come nel progetto Epic, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (Erc), nel quale i ricercatori cercano "di capire come poter misurare queste cariche invisibili , ma anche come utilizzarle in sistemi bioibridi , per esempio come fonte di energia ", ha aggiunto Meder.