Πρόγραμμα I-Seed για έξυπνα βιοαποικοδομήσιμα μαλακά ρομπότ που μιμούνται τη συμπεριφορά των σπόρων των φυτών

Γένοβα (Ιταλία), 3 Μαρτίου 2021 – Πόσο σημαντική είναι η τεχνολογία για την κατανόηση της κλιματικής αλλαγής και την προστασία του περιβάλλοντος; Το έργο I-Seed θα συνδυάσει τη βιο-εμπνευσμένη μαλακή ρομποτική, την επιστήμη των υλικών και την τεχνητή νοημοσύνη για να αναπτύξει νέα καινοτόμα ρομπότ που μιμούνται τη συμπεριφορά των σπόρων των φυτών και μπορούν να παρακολουθούν τις παραμέτρους του εδάφους και του κλίματος, όπως η παρουσία ρύπων, υγρασίας, επιπέδων CO2, θερμοκρασίας και ποιότητας των υδάτων. Αυτοί οι καινοτόμοι “έξυπνοι σπόροι”, που ονομάζονται ρομπότ I-Seed, θα είναι βιοαποικοδομήσιμοι, σεβόμενοι έτσι το περιβάλλον.

Η I-Seed χρηματοδοτήθηκε με συνολική επιχορήγηση 4 εκατομμυρίων ευρώ από την Ευρωπαϊκή Ένωση στο πλαίσιο της πρόσκλησης FET Proactive Environmental Intelligence 2020 και θα συντονιστεί από την Barbara Mazzolai, διευθύντρια του Κέντρου Μικρο-Βιο-Ρομποτικής (CMBR) της IIT-Istituto Italiano di Tecnologia (Ιταλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας). Το έργο θα διαρκέσει 4 χρόνια και συμμετέχουν 5 Ευρωπαίοι εταίροι από την Ιταλία, τη Γερμανία, τις Κάτω Χώρες και την Κύπρο.

Όπως έκανε ο Λεονάρντο ντα Βίντσι με την «εναέρια βίδα» του, οι ερευνητές θα εμπνεύσουν τους σπόρους των φυτών που χρησιμοποιούν μηχανισμό διασποράς ιπτάμενων και στρατηγικές λαγούμι για να διεισδύσουν στο έδαφος, όπως οι σπόροι Samara και οι σπόροι Erodium cicutarium, αντίστοιχα. Τα φυτά χρησιμοποιούν ικανότητες διασποράς σπόρων για να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν. Αυτή η πτυχή είναι ζωτικής σημασίας για την οικολογία των φυτών και για τη διασφάλιση της ευημερίας των φυτών των μελλοντικών γενεών. Το έργο I-Seed, επομένως, θα επικεντρωθεί στη μελέτη της μορφολογίας των σπόρων φυτών, της διασποράς τους και επίσης στη μελέτη πολυλειτουργικών βιοαποικοδομήσιμων υλικών. Ο κύριος στόχος είναι η απόκτηση δύο τύπων αυτο-αναπτυσσόμενων και βιοαποικοδομήσιμων μαλακών μικροσκοπικών ρομπότ με διαφορετικά χαρακτηριστικά: I-SEED ERO και I-SEED SAM.

Το I-Seed ERO θα είναι ένα μαλακό ρομπότ ικανό να διεισδύσει στο έδαφος μέσω μιας κίνησης που καθίσταται δυνατή χάρη στο ιδιαίτερο σχήμα της “βίδας φιάλης”, ενώ το ρομπότ I-Seed SAM θα ​​πετάει και θα λειτουργεί στην επιφάνεια του εδάφους. Η διαδικασία διασποράς των σπόρων θα πραγματοποιηθεί με τη βοήθεια ενός drone που θα τους διαδώσει στο έδαφος, όπως καλλιεργημένα χωράφια ή λιβάδια. Μέσω της χρήσης ενός συγκεκριμένου λογισμικού, οι ερευνητές θα μπορούν να παρακολουθούν την ακριβή θέση τους και να παρακολουθούν τις συνθήκες εδάφους. Προκειμένου να διευκολυνθεί η διαδικασία παρακολούθησης, οι ευφυείς σπόροι θα είναι φθορισμού και τα αεροσκάφη θα χρησιμοποιήσουν ένα σύστημα LIDAR για την ανίχνευση σπόρων από μεγάλες αποστάσεις. Τα ρομπότ I-Seed θα επιτρέψουν την πρόσβαση σε γεωγραφικές περιοχές όπου προς το παρόν δεν υπάρχει καμία μορφή περιβαλλοντικής παρακολούθησης.

“Η κατανόηση, η παρακολούθηση, η αποκατάσταση και η διατήρηση της ισορροπίας των φυσικών οικοσυστημάτων είναι απαραίτητη για τη διαφύλαξη της βιοποικιλότητας των ειδών” σχολιάζει η Barbara Mazzolai, συντονίστρια του έργου I-Seed και Αναπληρωτής Διευθυντής Ρομποτικής στο IIT-Istituto Italiano di Tecnologia. “Με μια ισχυρά διεπιστημονική ομάδα, η I-Seed στοχεύει στην ανάπτυξη νέων και περιβαλλοντικά υπεύθυνων τεχνολογιών εμπνευσμένων από τις ικανότητες μορφολογίας και διασποράς των σπόρων φυτών για την προστασία και τη βελτίωση της ποιότητας του αέρα, του νερού και του εδάφους, και για τη αποτελεσματική διαχείριση των φυσικών πόρων “

Και τα δύο ρομπότ I-Seed θα χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση περιβαλλοντικών παραμέτρων μέσω της εφαρμογής πολυλειτουργικών υλικών που παίζουν ταυτόχρονα ως αισθητήρες και ενεργοποιητές. Αυτοί οι καινοτόμοι ρομποτικοί σπόροι θα υποβαθμιστούν χάρη στα πολυμερή που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή τους, συνδυάζοντας επίσης μαλακά και άκαμπτα υλικά για τα κινούμενα μέρη (υλικά PLA, PLC, Hydrogel). Οι ερευνητές, στη συνέχεια, θα εφαρμόσουν τα δίκτυα αισθητήρων με μια καινοτόμο, χαμηλού κόστους και περιβαλλοντικά υπεύθυνη δομή λόγω των βιοαποικοδομήσιμων υλικών τους.

Το έργο ξεκίνησε τον Ιανουάριο του 2021 και η κοινοπραξία του, συντονισμένη από το Ιταλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας, περιλαμβάνει 5 Ευρωπαίους εταίρους: Leibniz Institute for New Materials (Γερμανία), Consiglio Nazionale delle Ricerche (Ιταλία), Scuola Superiore Sant’Anna (Ιταλία), Πανεπιστήμιο Wageningen (Ολλανδία) και Olyseus Innovations Ltd. (Κύπρος).

###