Un robot biodegradable podría ayudar en tareas de protección ambiental
19 abril, 2023
Un prototipo robótico inspirado en el geranio de Sudáfrica podría ser un aliado en la protección del medio ambiente. Forma parte del proyecto europeo “I-seed”.
Está fabricado con materiales biodegradables y fue impreso en 3D. Es un proyecto del Instituto Italiano de Tecnología (IIT) en Genoa y la Universidad de Trento.
Un robot inspirado en una semilla
Las geraniáceas tienen la habilidad de moverse de forma autónoma para atravesar el suelo guiadas por los cambios en la humedad. Este movimiento inspiró a un grupo de investigadores italianos para crear un robot capaz de adaptarse al medio ambiente.
La clave para esta habilidad son estructuras jerárquicas y características anatómicas de los tejidos biológicos higroscópicos. Esto se refiere a la capacidad que tienen los cuerpos orgánicos y algunos inorgánicos de absorber la humedad.
Se estudiaron semillas silvestres del geranio de Sudáfrica. A partir de eso se hizo el diseño para un robot suave. Para su fabricación se usaron polímeros higroscópicos.
I-seed es el primer robot de su tipo. Entre sus ventajas es que no requiere una alimentación energética externa. Esta “semilla” artificial puede moverse de manera autónoma a través de su entorno. Las posibilidades son muchas y sus creadores señalan dos en las que sería un gran aliado.
Un robot que se mueve de forma autónoma podría entrar a terrenos poco accesibles. De esta forma podría hacer monitoreo de las condiciones ambientales a nivel de suelo, ofreciendo datos que se escapan a los satélites. Por otro lado, también podría apoyar en tareas de reforestación.
El objetivo principal de este proyecto es crear robots innovadores inspirados en las semillas de plantas. Con ellos se podrán estudiar parámetros del suelo que ayudarán a conocer su calidad. Entre los datos que serían capaces de medir están los contaminantes como el mercurio, niveles de dióxido de carbono, temperatura o humedad.
Los detalles sobre este prototipo se publicaron recientemente en la revista Advanced Science. El proyecto se ha desarrollado desde 2021. El artículo es mencionado en la portada de la publicación.
“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 con bajo impacto ambiental en términos de energía y contaminación”, explicó al medio digital EurekAlert! Barbara Mazzolai quien coordina el proyecto. Ella es Directora Asociada de Robótica en el Laboratorio BSR del IIT.
Los desarrolladores probaron diferentes materiales con características que los hacen adaptables. Combinaron técnicas de impresión 3D y electrohilado. Los materiales elegidos eran capaces de absorber humedad. Se probaron cristales de nanocelulosa y óxido de polietileno en combinación con polímeros biodegradables y termoplásticos basados en policaprolactona.
“Estos robots biodegradables y autónomos energéticamente se utilizarán como herramientas inalámbricas y sin baterías para la exploración y el monitoreo de la superficie del suelo”, señala Luca Cecchini, quien aparece como primer firmante de la investigación. Él es estudiante de Doctorado en el IIT.
“Este enfoque bioinspirado nos ha permitido crear instrumentos de bajo costo que pueden utilizarse para recopilar datos in situ con alta resolución espacial y temporal, especialmente en zonas remotas donde no se dispone de datos de vigilancia”, concluye el investigador.