Elettroecologia, i robot salveranno il futuro?

Il termine elettroecologia è ancora poco diffuso e conosciuto, rispetto alla ben più nota elettrofisiologia. Eppure è un termine che potrebbe presto diventare familiare. E in cui si potrebbe richiudere la salvezza del pianeta Terra e dei suoi ecosistemi, sempre più minacciati da inquinamento e cambiamenti climatici repentini.

Ma di cosa si tratta, esattamente? L’elettroecologia si basa sull’utilizzo dei campi elettrici da parte degli esseri viventi, come gli animali e le piante. E apre le porte a una prospettiva che ha entusiasmato ricercatori e scienziati. Nel futuro, proprio degli automi che imparino a gestire questi campi elettrici in modo non dissimile da quanto già avviene nel mondo naturale e vegetale, potrebbero rappresentare un asset inestimabile per proteggere l’ambiente.

Alla scoperta dell’elettroecologia

L’elettroecologia prende le mosse dall’osservazione dell’ambiente e dai modi in cui piante e animali interagiscono con i campi elettrici. Non si tratta di fantascienza; in realtà, i campi elettrici sono ovunque intorno a noi. E moltissimi esseri viventi, animali e vegetali, sono in grado sia di trasmetterli che di percepirli. Ma anche di utilizzarli, senza servirsi di altri strumenti se non i sensi che la Natura ha messo a loro disposizione. Quasi dei “superpoteri”, per chi non conosce i delicati legami che regolano la vita all’interno di un ecosistema naturale.

E’ il caso, per esempio, delle api. Durante l’impollinazione, questi insetti così importanti per la sopravvivenza dell’ambiente utilizzano interazioni elettrostatiche. Che si possono aggregare, quando le api sciamano insieme, in un campo elettrico collettivo dall’intensità molto elevata. Una reazione generata dalle vibrazioni del corpo delle api, e che non è fine a sé stessa. Infatti, alcuni studi hanno rivelato come questo campo elettrico sia in grado di influenzare il clima dell’areale in cui si trova lo sciame, favorendo la sua sopravvivenza. Anche locuste e bombi producono campi elettrici, durante le loro migrazioni o semplicemente giocando.

Ma l’elettroecologia non è limitata al solo mondo animale; anche le piante sono in grado di sfruttare l’energia elettrica generata, per esempio, dalle folate di vento. Le foglie immagazzinano l’elettricità proveniente da vento, gocce di pioggia o granelli di polvere e pulviscolo. E grazie a essa possono comunicare, con altre piante ma anche con altri esseri viventi.

Quando la robotica si ispira a piante ed animali

Dall’osservazione di questa affascinante disciplina, finora trascurata dagli studiosi, un pool di scienziati dell’Istituto di  BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa hanno avuto l’illuminazione. L’elettroecologia, sostengono i professori Giulia Raffaele, Fabian Meder e Donato Romano, potrebbe ispirare la robotica. E rivestire un ruolo cardine nella protezione e salvaguardia dell’ambiente, un problema sempre più attuale e drammatico.

Infatti, dedicando studi e ricerche all’ambito dell’elettroecologia, e al modo in cui viene utilizzata in natura, sarà possibile realizzare nuove infrastrutture robotizzate che sfruttino gli stessi campi elettrici. Robot, quindi, ma anche piattaforme bioibride, sensori sofisticatissimi di nuova generazione e nuove soluzioni per l’energy harvesting.

La chiave del progetto sta nel rendere i nuovi robot più integrati nell’ambiente e nell’ecosistema, al fine di minimizzare le emissioni inquinanti e utilizzare nuove fonti di energia “pulita”. Il tutto grazie alle cariche invisibili presenti nelle biointerfacce naturali. L’elettricità generata da piante o animali al momento non è ancora misurabile, e questo appassionante campo di ricerca riserva ancora tanto margine di esplorazione. Starà agli scienziati – di oggi, ma soprattutto di domani – saper cogliere la straordinaria opportunità che la ricerca di Pisa ha aperto loro.

Il futuro è ancora tutto da scrivere. Ma forse, basta guardarsi intorno per scoprire che molte delle risorse di cui potremmo avere bisogno per la sopravvivenza dell’ecosistema terrestre sono già presenti in natura. All’osservazione, alle misurazioni e allo studio, poi, seguirà la replica “virtuale”.