Da conoscere Barbara Mazzolai

Barbara Mazzolai è la direttrice del Centro per Micro-BioRobotica dell’Istituto Italiano di Tecnologia, da poco in libreria per Longanesi con La natura Geniale un saggio appassionante dedicato ai plantoidi, i robot ispirati alle piante…

Cominciamo dalla fine, dalle considerazione delle ultime pagine del suo libro. Che ruolo possono avere i robot e in particolare i plantoidi nella salvaguardia della nostra specie?

In generale le piante ci stanno dando delle idee per la progettazione dei nuovi robot, che consumano meno, sono più efficienti dal punto di vista energetico, perché le piante presentano delle strategie di conduzione completamente diverse per il fatto che non si possono spostare a differenza degli animali, quindi devono usare le risorse che hanno al loro interno o nelle vicinanze.

Dal punto di vista della robotica questo è interessante perché possiamo approfondire i meccanismi che le piante utilizzano per i loro movimenti, la struttura, la capacità di interazione con l’ambiente, arrivando a produrre materiali “più intelligenti” e modi di risparmiare energia.

Attraverso le piante, lo studio di come si muovono possiamo creare dei robot che vanno ad esplorare l’ambiente, ci danno informazioni sulla qualità dell’ambiente stesso e soprattutto da questi robot che si muovono con strategie simili a quelle delle piante possiamo davvero riuscire a conoscere meglio l’ambiente in cui viviamo.

Quindi c’è una relazione stretta tra la qualità dell’ambiente, monitoraggio e salute, questo è il punto chiave della sostenibilità.

Le piante quindi ci danno idee su come progettare ma anche sostenibili da un punto di vista energetico, come fare macchine che rispettino l’ambiente, creando delle macchine che crescono proprio come le piante, per tutta la vita, attraverso i loro sensori disposti agli apici delle radici che guidano la direzionalità della crescita; quindi queste macchine crescendo ci danno informazioni proprio sull’ambiente in cui viviamo.

In più c’è tutta la parte energetica, non solo legata alla fotosintesi e altri processi già noti: abbiamo per esempio scoperto che le foglie producono energia in seguito a stimolazione meccanica e se noi fossimo in grado di estrarre questa energia dalle fogliepotremmo alimentare addirittura i nostri robot e non solo dotarli di sistemi efficienti di sostentamento energetico, in maniera molto più verde, più sostenibile.

In più dobbiamo capire quanto siano importanti questi esseri viventi sul pianeta perché noi dipendiamo dalle piante.

Quindi lo studio attraverso i robot, per crearli, ci aiuterà a mio avviso anche a capire meglio come funzionano questi organismicosì fondamentali per la nostra sopravvivenza e la sopravvivenza del pianeta ma che ancora conosciamo molto poco purtroppo.

Quindi i robot possono avere anche un ruolo di piattaforma scientifica, di studio dell’essere vivente.

E quindi è possibile che i plantoidi sopravvivano alla nostra specie? È possibile ipotizzare un mondo senza esseri umani ma con i plantoidi?

È possibile solo se capiamo come imitare le piante in tutto e per tutto!

Al momento senza di loro non solo noi ma tutto ciò che ruota intorno a loro sarebbe in grado di sopravvivere, ma magari i plantoidi sì, perché se sono energeticamente sostenibili e utilizzano le piante come fonte di energia potrebberoassolutamente andare oltre il genere umano!

Come Medico Veterinario una cosa che mi sono subito chiesta leggendo del vostro lavoro è se avete ipotizzato delle interazioni tra animali e plantoidi…

Ci sono gruppi di lavoro che si occupano di studiare l’interazione tra robot e altri organismi, in particolare quelli da cui sono partiti per studiarli, come i pesci per esempio.

Noi siamo stati coinvolti come coordinatori in un progetto che studiava le possibili interazioni tra plantoidi e esseri umani, nello specifico domandandoci come un uomo avrebbe interagito nel futuro con i plantoidi, e se questa interazione avrebbe permesso anche di conoscere meglio le piante.

Sinceramente però non avevo ancora pensato alle interazioni con altre creature viventi, però sarebbe interessante capire come gli animali potrebbero considerare i plantoidi, se li accetterebbero o meno nel contesto naturale.

Vedremo, sarà sicuramente un aspetto da approfondire una volta che potremmo utilizzarli sul campo!

E a proposito di impieghi, quali sono quelli maggiormente auspicabili ma anche di più immediata applicazione?

Io sono partita proprio con l’idea di utilizzarli un po’ come fanno le piante per l’esplorazione del suolo, in agricoltura, per la ricerca dell’acqua, il rilevamento di inquinanti ma anche di nutrienti.

Sappiamo bene come l’uso intensivo di fertilizzanti si trasformi in una grande fonte di inquinamento anche delle falde acquifere e dei fiumi, con un impatto nocivo notevole anche sulla salute.

Dobbiamo ancora capire come avere una produzione ottimale senza inquinare.

Questi robot e anche l’intelligenza artificiale per l’analisi dei dati sul lungo periodo potranno darci tanti dati sulla situazione ambientale, che andranno analizzati per estrarre conoscenza di cui c’è grande bisogno.

La robotica e l’intelligenza artificiale possono davvero dare tanto e io vorrei che questo fosse uno dei primi utilizzi del plantoide.

C’è anche un’altra idea che mi piace molto e che ha riscosso molto interesse anche fuori dall’Italia, in America in particolare, che è quella si sfruttare la conoscenza delle pian te, in particolare dei processi di crescita e di movimento attraverso la crescita e perforazione dei suoli anche in ambito spaziale.

Le radici infatti non solo esplorano il suolo ma anche ancorano, e l’ancoraggio è un altro aspetto interessante che potremmo prendere dalle piante, dalle radici, dalla parte aerea.

Stiamo studiando anche le piante rampicanti perché loro fanno proprio questo, si ancorano, si aggrappano ad altre strutture a adaltre piante e questi meccanismi potrebbero essere utili anche nel contesto spaziale.

Applicazioni a più lungo termine potrebbero essere quelle mediche, con la creazione di endoscopi che riducano gli attriti sui tessuti biologici e quindi anche il dolore.

Un obbiettivo futuro da studiare insieme ad architetti ed esperti di altri campi è l’utilizzo dei plantoidi come infrastrutture del domani, potremmo pensare di costruire tubature, ponti o addirittura sostenere terreni o edifici pericolanti proprio attraverso la crescita di queste infrastrutture ispirate alle piante.

Mi piacerebbe molto perché sarebbe poco invasivo nelle nostre città, soprattutto nelle città storiche.

Si potrebbero utilizzare i plantoidi in archeologia per cercare tra le rovine, ma anche nel salvataggio dei dispersi in caso di catastrofi naturali.

In generali i robot bioispirati vengono applicati principalmente nel salvataggio e nell’esplorazione, perché c’è bisogno di robot diversi rispetto a quelli tradizionali, in grado ad esempio di adattare il proprio corpo a questi ambienti non strutturati, caratterizzati da macerie e anfratti.

Ce n’è un bisogno urgente ma ancora pochi robot sono in grado di muoversi in questi contesti, senza dimenticare l’aspetto dell’autonomia energetica.

Al momento vediamo molte possibilità ma dobbiamo lavorare tanto per realizzarle!

Un’ultima domanda: pensando al suo percorso di formazione mi piacerebbe chiederle quanto conta la multidisciplinarietà nel suo team e le persone che alcuni definiscono multipotenziale…

Questo è uno degli aspetti fondamentali per chi si occupa di ricerca perché non potrebbe essere altrimenti, ci sono troppi aspetti, troppe discipline diverse, la biologia, la biomeccanica, l’ingegneria, la fisica, non è pensabile che un’unica persona possa avere tutta questa esperienza.

Per questo è fondamentale creare dei gruppi multidisciplinari ed è una sfida, perché non è così scontato far parlare persone con backgroud differenti, competenze diverse, spesso c’è un problema di linguaggio, di approccio scientifico diverso.

Va creato un ambiente in cui tutti si sentano a proprio agio e non è facile, ma è una delle cose che mi piace di più, è bello a livello formativo perché ti costringe a cambiare approccio.

Ci sono tanti aspetti anche umani da considerare e ogni giorno hai la possibilità di apprendere qualcosa di nuovo, di guardare le cose da punti di vista differenti.

Del resto è il modo in cui i più grandi artisti hanno fatto la storia del Rinascimento, anche se ora è più difficile perché è richiesta anche una grande specializzazione, che rischia però di far perdere di vista tutto ciò che c’è intorno.

Una bella sfida insomma!

Intervista di: Cinzia Ciarmatori

Foto: https://opentalk.iit.it/mazzolai-piante-tecnologie-futuro/