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di Jonathan Rossiter – Sono un ingegnere e costruisco robot. Ci sono molti tipi diversi di robots, ma sono tutti prevalentemente di struttura umanoide. E sono abbastanza tradizionali, perché hanno plastica, metallo, hanno motori e ingranaggi e così via. Potete fare molte cose grandiose con questo tipo di robot , cose veramente eccitanti.

Ma io vorrei vedere tipi diversi di robot. Voglio costruire tipi diversi di robot. E mi ispiro agli organismi biologici naturali, che fanno cose fantastiche che noi non possiamo fare, e che al momento neanche i robot possono fare. Fanno un sacco di cose incredibili come muoversi sul pavimento, si muovono negli orti e mangiano i nostri raccolti; salgono sugli alberi; vanno nell’acqua, escono dall’acqua; catturano insetti e li digeriscono. Insomma fanno molte cose interessanti. Vivono, respirano, muoiono, mangiano cose prese dall’ambiente. I nostri robot attuali non fanno tutto ciò. Non sarebbe bello se potessimo usare alcune di queste caratteristiche nei robot futuri così da risolvere alcuni problemi, ad esempio, ambientali?

Vediamo due di questi problemi ambientali. Sono entrambi causati da noi. Il primo riguarda la pressione demografica. La pressione demografica è tale nel mondo che agricoltura e allevamento devono produrre sempre più raccolti. Ora, per fare questo, gli allevatori usano sempre più sostanze chimiche. Usano fertilizzanti, nitrati, pesticidi, tutta una serie di prodotti che stimolano la crescita dei raccolti, ma che hanno alcuni effetti negativi. Uno degli effetti negativi è che se metti tanto fertilizzante nella terra non tutto va a finire nel raccolto. Molto di questo rimane nel suolo, e poi quando piove queste sostanze finiscono nelle falde acquifere. E dalle falde acquifere, vanno in ruscelli, laghi, fiumi e nel mare. Ora, se mettiamo tutte queste sostanze, questi nitrati, in questi tipi di ambiente, ci sono organismi lì che ne saranno influenzati; le alghe, per esempio. Le alghe adorano i nitrati, amano i fertilizzanti quindi assorbono tutte queste sostanze e se le condizioni sono buone, si riprodurranno in massa. Produrranno masse e masse di nuove alghe. Questa si chiama fioritura. Il problema è che quando le alghe si riproducono così, privano l’acqua di ossigeno. E appena questo avviene, gli altri organismi nell’acqua non possono sopravvivere. Allora, che facciamo? Cerchiamo di costruire un robot che mangi le alghe, le consumi e le renda innocue.

Il secondo problema ambientale è anch’esso causato da noi, e riguarda l’inquinamento da petrolio. Il petrolio proviene dai motori che usiamo, dalle barche che usiamo. A volte le navi cisterna lavano i loro serbatoi in mare, riversando così petrolio in mare. Non sarebbe bello se potessimo in qualche modo pulirlo, usando robot che mangiano gli inquinanti che il petrolio ha prodotto?

Questo è ciò che io con il mio team facciamo. Facciamo robot che mangiano inquinamento.

Per costruire questi robot, ci ispiriamo a due organismi. Uno è lo squalo elefante, uno squalo enorme. Lo squalo elefante apre la bocca e nuota nell’acqua, raccogliendo plankton. Mentre fa questo, digerisce il cibo e poi usa quell’energia nel suo corpo per muoversi. Quindi, potremmo fare un robot così, come lo squalo elefante, che nuota trangugiando acqua e mangia gli inquinanti? Bene, vediamo se ci riusciamo. Ma ci ispiriamo anche ad altri organismi, come ad esempio la notonetta. Quando la notonetta nuota nell’acqua, usa le zampe a forma di pagaia per andare avanti.

Quindi prendiamo questi due organismi e li combiniamo insieme per fare un nuovo tipo di robot. Infatti, visto che usiamo la notonetta come ispirazione, e il nostro robot galleggia sull’acqua, e rema, lo chiamiamo “Row-bot”, “Rema-bot”. Quindi un Row-bot è un robot che rema. Ok. Ma come è fatto? Eccolo.

Il Row-bot è fatto di tre parti, e queste tre parti sono proprio come le parti di un organismo. Ha un cervello, un corpo e uno stomaco. Ha bisogno dello stomaco per creare energia. Ogni Row-bot avrà questi tre componenti, e ogni organismo avrà questi tre componenti, quindi vediamoli uno per uno. Ha un corpo, e il suo corpo è fatto di plastica, e galleggia sull’acqua. E ha delle pinne su di un lato, pagaie, lo aiutano a muoversi, proprio come la notonetta. Ha un corpo di plastica, ma ha una bocca di gomma soffice, e una bocca dall’altra parte: ha due bocche. Perché ha due bocche? Una è per far entrare il cibo e una è per farlo uscire, proprio come in un vero organismo. Comincia ad assomigliare a quello squalo elefante.

Il secondo componente è lo stomaco. Dobbiamo immettere energia nel robot e dobbiamo trattare gli inquinanti, così gli inquinanti entrano, e lui lavorerà. Ha una cellula nel centro chiamata cellula a carburante microbiologico. Quindi invece di avere batterie, invece di una alimentazione tradizionale ha una di queste cellule. Nel suo stomaco potete immettervi energia sotto forma di inquinanti e creerà elettricità.

Allora, che cos’è? Si chiama cellula a carburante microbiologico. È un po’ come una cella a carburante chimico. Le celle a combustibile chimico usano idrogeno e ossigeno e possono combinarli insieme e ottenere elettricità. Questa è tecnologia consolidata: era nella missione spaziale Apollo. Quindi 40, 50 anni fa.

Ecco come funziona: c’è ossigeno da una parte, ma invece di avere idrogeno dall’altra, ha una specie di brodo, e nel brodo ci sono micro-organismi viventi. Ora, se prendiamo del materiale organico, potrebbero essere dei rifiuti, del cibo etc.. lo mettiamo al suo interno, i microbi mangiano quel cibo, e lo trasformano in elettricità. Non solo, ma se selezioniamo il tipo giusto di microbi, possiamo usare questa cella per trattare alcuni inquinanti. Se scegliamo i microbi giusti, questi digeriranno le alghe. Se usiamo altri microbi, questi digeriranno le benzine e gli oli minerali. Quindi vedete come questo stomaco può essere usato non solo per trattare gli inquinanti, ma anche per generare elettricità da essi. Quindi il robot si muoverà nell’ambiente, incamerando cibo nel suo stomaco, digerisce il cibo, crea elettricità, usa quell’elettricità per muoversi nell’ambiente e così via.

ROBOT BIODEGRADABILI

Ok, se siamo fortunati con questo ciclo, alla fine del ciclo abbiamo ancora energia rimanente per poter fare altre cose. Potremmo inviare un messaggio, ad esempio. Un messaggio che dica, “Questo è quanto inquinamento ho mangiato oggi.” O: “Questo è ciò che ho trovato”, o: “Io sono qui.” La capacità di inviare un messaggio che dica: “Io sono qui” è molto importante. Se pensate alle chiazze di petrolio, o alle enormi masse algali, quello che vuoi veramente è mettere lì il tuo Row-bot, e lui si mangia tutto l’inquinamento, e poi lo vai a riprendere. Perché? Perché non possiamo lasciarli nell’ambiente, il robot contiene motori, fili, componenti non biodegradabili.Quindi dobbiamo seguirli, e quando hanno finito il loro lavoro dobbiamo recuperarli. Questo limita il numero di Row-bot utilizzabili. Se, invece, avessimoun robot che è come un organismo biologico, quando arriva alla fine della sua vita muore e si degrada fino a sparire?

Si può fare? Beh, sì, abbiamo mostrato che si può fare. Si possono fare robot biodegradabili. Ciò che è interessante è che possiamo usare materiali comuni per costruire questi robot. Potete fare un robot di gelatina. Invece di un motore, come hanno ora, potete fare dei cosiddetti muscoli artificiali. I muscoli artificiali sono materiali intelligenti, se vi applichiamo elettricità, loro si contraggono, si piegano o si torcono. Sembrano muscoli veri. Così invece del motore, abbiamo questi muscoli artificiali. E si possono fare muscoli artificiali di gelatina. Se prendete un po’ di gelatina e dei sali e li mischiate un po’, potete fare un muscolo artificiale.

Abbiamo anche mostrato che si possono fare stomaci con celle a combustibile microbiologico di carta. Quindi possiamo fare l’intero robot da materiali biodegradabili. Li buttiamo nel mare, e questi si degradano e spariscono.

E’ davvero molto eccitante. Cambierà completamente il modo in cui pensiamo ai robot, ma ci consentirà anche di essere molto creativi nel pensare a come usare questi robot.

Vi faccio un esempio.

Se potete usare gelatina per fare un robot (noi mangiamo la gelatina, giusto?), perché non fare un orsetto di gelatina robot?  Lo ingoiamo, va nel vostro stomaco, e quando è nello stomaco si muove, pensa, si torce, si piega, fa qualcosa. Potrebbe andare ancora più giù, nell’intestino, a vedere se avete un ulcera o un tumore, forse fare un’iniezione, una cosa del genere. Voi sapete che quando avrà finito, sarà digerito dal vostro stomaco, o se non volete questo, può passare attraverso di voi, nel gabinetto, e degradarsi in sicurezza nell’ambiente. Quindi, nuovamente, questo cambia il modo in cui pensiamo ai robot.

Abbiamo iniziato col vedere robot che mangiano l’inquinamento, ma adesso vediamo robot che possiamo mangiare. Spero che questo vi dia un’idea del tipo di cose che possiamo fare con i robot.

 

Translated by Mario Leonardi
Reviewed by Gianna Carroni