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Traduce il linguaggio delle piante e lo usa per i robot di ultima generazione

Barbara Mazzolai all’interno di un laboratorio di biorobotica

Gli studi di Barbara Mazzolai, direttrice del centro di Micro-Robotica dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Pontedera. Si deve a lei un approccio totalmente innovativo che ha permesso di utilizzare elementi morbidi e biodegradabili

PONTEDERA. Toscana, laureata in biologia con un dottorato di ricerca in Ingegneria dei microsistemi e un master internazionale in Eco-Management alla Scuola superiore Sant’Anna di Pisa, dirige il centro di Micro-Biorobotica dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Pontedera. Nel 2012 è stata coordinatrice del progetto europeo Plantoide. Della dottoressa Barbara Mazzolai colpiscono subito decisione e entusiasmo: doti che le hanno permesso di affermarsi nel mondo della robotica a livello mondiale e di ottenere una lunga serie di premi e riconoscimenti. Barbara Mazzolai ha introdotto nella biorobotica una nuova generazione di robot capaci di simulare il comportamento delle piante e degli animali e utilizzare l’ambiente per muoversi. Un approccio totalmente innovativo questo che ha permesso di superare la struttura rigida dei robot utilizzando elementi morbidi, riciclabili e biodegradabili.

Nel suo libro, “La Natura Geniale”, rivela la sua passione precoce per la natura: cosa in particolare l’ha ispirata nel suo lavoro?


«Nella mia famiglia, mio padre, micologo, mi portava nel bosco e lì mi ha istillato la passione per la natura. Amo tutto ciò che è naturale, piante, animali. Poi sono nata sul mare e da sempre sono affascinata dagli organismi marini, invertebrati e vegetali come la Poseidonia; non a caso ho scelto gli studi in biologia marina. Solo dopo, studiandoli, ho scoperto il ruolo che questi organismi hanno negli ecosistemi marini. È stata un caso fortunato impiegarli nell’ambito ingegneristico ma non era premeditato».

Dopo la laurea in biologia ha “girovagato tra discipline diverse” prima di arrivare alla biorobotica...

« Esatto. Sono partita dalla biofisica con una tesi al Cnr di Pisa sull’inquinamento ambientale, ovvero la ricerca sull’aria, l’acqua e ciò che mangiamo. Ho poi frequentato il master in eco-ambiente al Sant’Anna che mi permesso un salto di qualità».

Oggi le piante sono le protagoniste della robotica d’avanguardia. Grazie alla sua intuizione e al grande lavoro di ricerca e di divulgazione si cominciano a percepire diversamente?

«Finalmente anche gli scienziati hanno cominciato a vederle con occhi diversi e di questo ci ringraziano perché attraverso i nostri robot bioispirati si è cominciato a considerarle come esseri capaci di comportamenti complessi. Concetto misterioso ma non nuovo come approccio: a metà Ottocento Darwin lo aveva già intuito ma i tempi non erano ancora maturi. Pur non vedendo, le piante, con le loro capacità sensoriali diverse dalle nostre, sono in grado di adattarsi all’ambiente circostante, anche in condizioni estreme. Sono “intelligenti” e ciò che le contraddistingue rispetto agli animali è la loro crescita indeterminata. L’innovazione alla base del mio primo progetto, “il Plantoide”, è proprio questa: imita la capacità di crescere delle radici delle piante adattandosi all’ambiente».

Ma il primo ispiratore dei robot è stato un animale marino…

«Sì, con la mia collega Cecilia Laschi abbiamo iniziato in campo internazionale la ricerca sui soft robot con il progetto Octopus, equivalente robotico del polpo, subito finanziato dalla Comunità Europea. Plantoide, il mio primo progetto, è stato invece accettato soltanto al terzo tentativo. Mi chiedevano perché proprio le piante. Con GrowBot, il robot rampicante aereo su cui stiamo lavorando con la mia squadra dell’Iit - una squadra stimolante, interdisciplinare, con molte donne, bellissima - è stato invece, tutto più facile. Come il Plantoide, ma ancora più capace di crescere con il movimento, si ispira alle piante rampicanti e alle loro strategie per crescere più velocemente».

A Pisa e in generale in Toscana, viviamo in una realtà ricca di centri di ricerca le cui attività a volte si conoscono poco...

«Sono d’accordo. È straordinaria la concentrazione in un comprensorio piccolo come il nostro. È dovere di noi scienziati spiegare la nostra ricerca ai cittadini, nostri contribuenti, e farli partecipi anche di quanto la ricerca sia importante. Non solo quella con ricadute immediate ma anche quella che le troverà tra dieci anni. Le tecnologie attuali nei nostri cellulari sono state concepite 30 anni fa. Nel mio piccolo anch’io ho cercato di portare la scienza fuori dal laboratorio con il mio libro. La ricerca è il motore dell’innovazione. Perciò ricerca accademica e industria, per troppo tempo separate, devono incontrarsi e contaminarsi».

Il futuro andrà verso una tecnologia integrata alla natura?

«Sì, la natura ci insegna che tutto ha un inizio e una fine, in un ciclo di perenne trasformazione e noi dovremmo pensare la tecnologia in questa ottica, sistemi non permanenti ma riciclabili o biodegradabili a partire dai materiali. Il mio sogno per il futuro è lasciare che il mio robot che esplora il suolo, alla fine della sua funzione, si degradi nel terreno. La robotica è anche uno strumento di studio e di analisi che può aiutare l’uomo. La sua applicazione ci aiuta in tante condizioni diverse».

Quali potranno essere le applicazioni?

«Per il Plantoide, una potrebbe essere l’endoscopio, perché crescendo dalla punta si adatterebbe al corpo umano meno invasivamente, un’altra il monitoraggio ambientale, un ambito ancora poco conosciuto e adattissimo per questi strumenti, o ancora il soccorso in ambienti ostili, infine l’archeologia. Per affrontare le sfide tecnologiche e scientifiche future dobbiamo spezzare le barriere tra discipline, come facevano i grandi scienziati. Leonardo da Vinci ha insegnato che dobbiamo osservare la natura per apprenderne i meccanismi. Il nostro obbiettivo è quindi un futuro migliore per le generazioni che verranno, sostenibile, avanzato e finalmente in armonia con la natura e la sua insostenibile genialità».