En el IIT-Instituto Italiano de Tecnologíalograron crear un robot con forma de semilla, que además tiene la capacidad de explorar el suelo y modificarse en función de los cambios de humedad

La semilla robot que cambia con la humedad. Está hecho de materiales biodegradables y es capaz de moverse dentro del entorno que lo rodea sin necesidad de baterías u otras fuentes externas de energía. Estas son las principales características del primer I-Seed, el primer robot semilla impreso en 3D creado en el Istituto Italiano di Tecnologia en Génova

Es una creación de los investigadores de Bioinspired Soft Robotics (BSR) Lab coordinados por Barbara Mazzolai. Quienes contaron con la colaboración con la Universidad de Trento. La semilla artificial es capaz de transformarse y moverse por el entorno de forma autónoma. Y ​​puede tener aplicaciones en diversos campos, desde la vigilancia ambiental y la protección del medio ambiente hasta la reforestación.

Proyecto I-Seed

El resultado tiene su origen en el proyecto europeo I-Seed, coordinado por el IIT, cuyo principal objetivo es crear robots innovadores inspirados en semillas de plantas. Y capaces de actuar como sensores para monitorizar parámetros de calidad del suelo y del aire. Incluida la presencia de contaminantes como el mercurio y de dar informaciones métricas de los niveles de CO2, la temperatura y la humedad. El proyecto I-Seed se inició en 2021.

El primer I-Seed está inspirado en la estructura de la semilla de un geranio sudafricano, el Pelargonium appendiculatum. Se eligió esta especie porque tiene la capacidad de cambiar de forma como reacción a las variaciones de humedad en el entorno circundante. Para ello se replica la llamada estructura higromórfica.

“Nuestros estudios partieron de la observación de la naturaleza, con el objetivo de imitar las estrategias de los seres vivos o sus estructuras. Y replicarlas en tecnologías robóticas de bajo impacto ambiental en términos de energía y contaminación”. Esto lo explicó Barbara Mazzolai, Directora Asociada de Robótica de el IIT y coordinador del proyecto I-Seed financiado por la UE.

Fuente de inspiración

Las plantas son una fuente constante de inspiración para el grupo de investigación del IIT-BSR Lab coordinado por Mazzolai, quienes son pioneros en la materia. Después de imitar las estrategias de crecimiento y movimiento de las raíces y las plantas trepadoras, el grupo se centró en estudiar las características de movimiento y dispersión de las estructuras portadoras de semillas típicas de las plantas Gerianaceae.

Cuando se dan las condiciones ambientales adecuadas, estas semillas se desprenden de la planta. Y aprovechando las propiedades higroscópicas de los materiales que las componen, cambian de forma. Y se mueven independientemente para explorar y penetrar el suelo. De esa forma aumentan las posibilidades de germinación.

Lo que los investigadores encontraron interesante es que estas semillas poseen tejidos muertos a base de celulosa que carecen de metabolismo. Y son capaces de deformarse, aprovechando solo los cambios en la humedad ambiental.

Análisis histológico y replicación

Mediante el análisis histológico de estos tejidos, los investigadores replicaron el diseño de la semilla mediante el uso y la combinación de técnicas de impresión 3D y electrohilado. Para identificar la mejor solución se probaron diferentes materiales con características adaptables a la aplicación deseada.

Eligieron materiales capaces de absorber humedad y expandirse como nanocristales de celulosa y óxido de polietileno y los acoplaron a polímeros biodegradables y termoplásticos a base de Policaprolactona. “Con esta última investigación -añadió Mazzolai- hemos demostrado que es posible crear soluciones innovadoras que no solo tengan el objetivo de monitorear el bienestar de nuestro planeta, sino que lo hagan sin alterar la naturaleza”.

«Estos robots biodegradables y energéticamente autónomos se utilizarán como herramientas inalámbricas y sin batería para la exploración y el control de la superficie del suelo. Este enfoque bioinspirado nos ha permitido crear instrumentos de bajo coste que se pueden utilizar para recopilar datos in situ con una alta resolución espacial y temporal. Especialmente en áreas remotas donde no hay datos de monitoreo disponibles». Esto lo agregó Luca Cecchini, estudiante de doctorado en el IIT en colaboración con la Universidad de Trento y primer autor del estudio. La semilla robot que cambia con la humedad.

Fuente: ecoticias.com