Sommario
L’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ha annunciato lo sviluppo di un innovativo robot acquatico di forma compatta e totalmente biodegradabile, realizzato con materiali che non solo non inquinano, ma possono anche servire da nutrimento per la fauna marina. L’invenzione nasce dal lavoro del Laboratorio di sistemi intelligenti, guidato da Dario Floreano, e rappresenta una svolta concreta nel campo della robotica alimentare, un settore emergente che unisce automazione, ecologia e nutrizione.
Il dispositivo, lungo circa cinque centimetri e simile a una piccola barca, utilizza lo stesso principio fisico impiegato da alcuni insetti acquatici per spostarsi sulla superficie dell’acqua: l’effetto Marangoni, ovvero la variazione della tensione superficiale causata dall’espulsione di una sostanza. In questo caso, l’espulsione è generata da una reazione chimica tra acido citrico e bicarbonato di sodio, che produce anidride carbonica e spinge all’esterno una piccola quantità di propilene glicole, modificando la tensione dell’acqua e consentendo al robot di muoversi senza l’uso di motori o batterie.
Composizione naturale, propulsione intelligente e impatto ambientale nullo
A differenza dei dispositivi attualmente utilizzati per il monitoraggio ambientale, il robot progettato da EPFL non fa uso di plastica, batterie o componenti elettronici tradizionali. Ogni parte è realizzata con materiali commestibili e facilmente degradabili, pensati per integrarsi nel ciclo naturale dell’ecosistema acquatico.
Per conferire robustezza e rigidità alla struttura esterna, i ricercatori hanno utilizzato una miscela simile al mangime per pesci, ottimizzata con un contenuto proteico superiore del 30% e un contenuto di grassi ridotto dell’8% rispetto ai pellet commerciali. Il risultato è una scocca funzionale che, al termine del ciclo di vita del robot, può essere ingerita dagli animali acquatici, fungendo da alimento e non da rifiuto.
Il carburante, anch’esso sicuro, è costituito da propilene glicole, un composto comunemente impiegato in cosmetici e sicuro per l’ambiente. La combinazione con la camera di reazione e il canale propulsivo consente al robot di muoversi in acqua per diversi minuti, imitando il comportamento casuale degli insetti e favorendo una dispersione efficace per missioni di esplorazione o distribuzione di nutrienti.
Sensori biodegradabili e movimento programmabile per analisi ambientale
Il progetto non si limita alla propulsione biologicamente sicura. Il team di Floreano ha previsto la possibilità di integrare sensori biodegradabili in grado di rilevare dati ambientali, come temperatura, pH dell’acqua, presenza di inquinanti o microorganismi. I dati possono essere letti in un secondo momento oppure trasmessi mediante tecnologie a basso impatto durante il percorso.
Per quanto riguarda la direzionalità, il sistema non prevede un controllo fine, ma sfrutta una geometria del canale di espulsione asimmetrica, creando robot che virano a destra o sinistra. Questa semplice modifica permette un comportamento pseudo-casuale sufficiente a coprire ampie superfici d’acqua, rendendo il sistema particolarmente adatto a missioni multiple e distribuite, senza bisogno di interventi esterni o telecomando.
Robotica edibile: un nuovo paradigma tra alimentazione, tecnologia e sostenibilità
Il progetto si inserisce in un filone di ricerca già attivo presso EPFL, dedicato alla robotica edibile, che ha prodotto negli ultimi anni attuatori morbidi per manipolare alimenti, inchiostri conduttivi commestibili per monitorare le colture e circuiti fluidici per calcoli degradabili. Il consorzio europeo RoboFood, coordinato dallo stesso Floreano, ha ricevuto oltre 3,5 milioni di euro per studiare l’impatto delle tecnologie robotiche su salute umana e ambientale.
Secondo i ricercatori, l’uso di materiali commestibili per costruire dispositivi funzionali apre una frontiera non ancora esplorata tra nutrizione, automazione e rispetto degli ecosistemi. A differenza del riciclo elettronico o dei materiali biodegradabili passivi, i robot edibili possono contribuire attivamente all’ambiente in cui operano, fornendo nutrimento, riducendo rifiuti e migliorando la qualità dell’acqua attraverso sensori biologici.
Il team sottolinea infine che non sono stati effettuati test su animali, ma che future ricerche potrebbero verificare l’effetto positivo del robot anche sullo sviluppo cognitivo di pesci da acquario, stimolati dalla presenza di un oggetto dinamico, commestibile e interattivo.
