Razvijen je robot u obliku semena i sposobnošću da istražuje tlo na osnovu promena vlažnosti. Napravljen je od biorazgradivih materijala i može se kretati u okolnom okruženju bez potrebe za baterijama ili drugim spoljnim izvorima energije.
Ovo su glavne karakteristike prvog I-Seeda, prvog 3D štampanog robota za seme kreiranog u Istituto Italiano di Tecnologia (IIT-Italijanski institut za tehnologiju) u Đenovi, od strane istraživača Bioinspired Soft Robotics (BSR) Lab koordinirane od Barbare Mazzolai, u saradnji sa Univerzitetom u Trentu. Veštačko seme je sposobno da se transformiše i samostalno kreće po okolini, i može naći primenu u različitim oblastima, od praćenja životne sredine do pošumljavanja.
Istraživački rad koji opisuje prototip objavljen je u Advanced Science-u i nalazi se na njegovoj naslovnici. Rezultat potiče iz evropskog projekta I-Seed, kojim koordinira IIT, čiji je glavni cilj stvaranje inovativnih robota inspirisanih semenom biljaka i sposobnih da deluju kao senzori za praćenje parametara kvaliteta zemljišta – uključujući prisustvo zagađivača poput žive – i vazduha. metrike, kao što su nivoi CO 2, temperatura i vlažnost.
Prvo I-seme je inspirisano strukturom semena južnoafričkog geranijuma, Pelargonium appendiculatum, čija je sposobnost da menja oblik kao reakcija na varijacije vlažnosti u okolnom okruženju – takozvana higromorfna struktura – replicirana. Barbara Mazzolai, pomoćnik direktora za robotiku IIT-a i koordinator projekta I-Seed koji finansira EU, objašnjava rezultate istraživanja. Kredit: IIT-Istituto Italiano di Tecnologia
„Naše studije su počele od posmatranja prirode, sa ciljem da imitiraju strategije živih bića ili njihovih struktura i da ih repliciraju u robotskim tehnologijama sa malim uticajem na životnu sredinu u smislu energije i zagađenja“, objasnila je Barbara Macolai, pomoćnica direktora za robotiku u kompaniji IIT i koordinator projekta I-Seed.
Biljke su stalni izvor inspiracije za istraživačku grupu IIT-BSR laboratorije koju koordinira Mazzolai, koji je pionir u ovoj oblasti. Nakon što je oponašala strategije rasta i kretanja korena i biljaka penjačica, grupa se fokusirala na proučavanje karakteristika kretanja i disperzije struktura koje nose seme tipične za biljke Gerianaceae. I-Seed, prvi 3D štampan seed-robot kreiran u Istituto Italiano di Tecnologia (IIT-Italijanski institut za tehnologiju) u Đenovi, od strane istraživača Bioinspired Soft Robotics (BSR) laboratorije, koju koordinira Barbara Mazzolai, u saradnji sa Univerzitet Trento. Kredit: IIT-Istituto Italiano di Tecnologia
Kada se jave pravi uslovi životne sredine, ovo seme se odvaja od biljke i, iskorišćavajući higroskopna svojstva materijala od kojih se sastoje, menjaju oblik i kreću se nezavisno da bi istražili i prodrli u tlo, čime se povećavaju šanse za klijanje. Ono što istraživači smatraju zanimljivim je da ovo seme eksploatiše mrtva tkiva zasnovana na celulozi kojima nedostaje metabolizam i koja su u stanju da se deformišu, koristeći samo promene vlažnosti životne sredine.
Histološki analizirajući ova tkiva, istraživači su ponovili dizajn semena koristeći i kombinujući tehnike 3D štampanja i elektropredenja. Da bi se identifikovalo najbolje rešenje, testirani su različiti materijali sa karakteristikama prilagodljivim željenoj primeni, kao što su materijali sposobni da apsorbuju vlagu i šire se poput nanokristala celuloze i polietilen oksida, spojeni sa biorazgradivim i termoplastičnim polimerima na bazi polikaprolaktona.
„Ovim najnovijim istraživanjem dodatno smo dokazali da je moguće kreirati inovativna rešenja koja ne samo da imaju za cilj praćenje blagostanja naše planete, već koja to rade bez njenog menjanja“, rekao je Macolai.
„Ovi biorazgradivi i energetski autonomni roboti će se koristiti kao bežični alati bez baterija za površinsko istraživanje i praćenje tla. Ovaj pristup inspirisan bio nam je omogućio da kreiramo jeftine instrumente koji se mogu koristiti za prikupljanje podataka na licu mesta sa visokim prostornim i vremensku rezoluciju, posebno u udaljenim oblastima gde nisu dostupni podaci o praćenju,“ dodao je Luka Čekini, dr. student na IIT-u u saradnji sa Univerzitetom u Trentu i prvi autor studije.
