Barbara Mazzolai, robotyczka z Włoskiego Instytutu Technologii (IIT) w Genui, od początku swojej kariery czerpie inspirację z natury. Opowiada się dziś za nowym podejściem, robotyki zrównoważonego rozwoju, przedstawionym w manifeście opublikowanym w lipcu w Nature Machine Intelligence.
Roboty inspirowane życiem
Z wykształcenia biolog, Barbara Mazzolai zmieniła ścieżkę kariery dzięki nieoczekiwanej okazji, by stać się jedną z pionierów robotyki bioinspirowanej, która opiera się na rozwiązaniach wypracowanych przez życie. Zaprojektowała roboty inspirowane ośmiornicami, korzeniami roślin, a nawet nasionami. „Zawsze fascynowały mnie organizmy żywe, niezwykła różnorodność rozwiązań natury, wyselekcjonowanych przez proces ewolucyjny » – mówi.
Po uzyskaniu tytułu magistra biologii na Uniwersytecie w Pizie, od 1999 roku pracuje jako asystentka badawcza u Paolo Dario, uznanego robotyka w tej dziedzinie. Zaczyna od opracowywania czujników, a następnie robotów przeznaczonych do monitorowania powietrza, wody i gleby. W 2004 roku zostaje awansowana na profesora asystenta i bierze udział w projektowaniu miękkiego robota inspirowanego ośmiornicą. „Zaproponowaliśmy go jako paradygmat, aby wprowadzić tę ideę miękkiej robotyki: pokazać, że mogą być miękkie, a jednocześnie wywierać znaczną siłę na środowisko, tak jak robi to zwierzę » – twierdzi.
W 2009 roku zostaje kierowniczką zespołu w Centrum Mikro-BioRobotyk IIT, a dwa lata później obejmuje jego kierownictwo, po ukończeniu doktoratu z inżynierii mikrosystemów na Uniwersytecie Rzymskim Tor Vergata.
Model korzeni
Rośliny zyskały następnie ważne miejsce w jej pracach. Mazzolai przyciągnęła zdolność korzeni do efektywnego eksplorowania podglebia, zdolność, którą wyobraża sobie przenieść do maszyn wykorzystywanych w modelowaniu środowiskowym i rolnictwie precyzyjnym. Jej zdaniem korzenie poruszają się tylko za pomocą swojej bardzo cienkiej końcówki, podczas gdy ich grubsza podstawa pozostaje nieruchoma, co w porównaniu z klasycznym wiertłem popychającym całą strukturę z powierzchni, znacznie zmniejsza energię potrzebną do przemieszczania się w ziemi.
Aby odtworzyć tę zasadę, jej zespół opracował zminiaturyzowaną drukarkę 3D umieszczoną na końcu robota. Wstrzykuje ona filament termoplastyczny przez podgrzewaną dyszę i buduje za sobą ciało w kształcie węża. Końcówka zawiera również czujniki pozwalające omijać przeszkody i wykrywać w pobliżu składniki odżywcze lub wodę. Badaczka podkreśla, że rośliny pozostają w ruchu przez całe życie: „One naprawdę rosną przez całe życie. Dostosowują swoją morfologię, swoje zachowanie do środowiska zewnętrznego; naprawiają, postrzegają, komunikują się ».
Bardziej zrównoważona robotyka
Zdaniem Barbary Mazzolai wiele nowoczesnych technologii, w tym tworzywa sztuczne i akumulatory samochodowe, zostało zaprojektowanych z niewielką refleksją nad ich wpływem na środowisko na końcu cyklu życia. Chce zapobiec, aby robotyka poszła tą samą drogą. Robotyka zrównoważonego rozwoju opiera się na trzech filarach: ograniczeniu wpływu robotów na środowisko, uczynieniu ich dostępnymi dla ludzi ze wszystkich krajów i warunków społeczno-ekonomicznych oraz sprawieniu, by były „symbiotyczne », czyli korzystne zarówno dla ludzi, jak i dla natury.
Konkretnie proponuje włączenie pojęcia cyklu życia do projektowania robotów, aby po zakończeniu użytkowania maszyny te mogły być ponownie wykorzystane, poddane recyklingowi lub ulec biodegradacji. Jest przekonana, że istnieją środki, aby to osiągnąć i że ta wizja zainspiruje przyszłych robotyków. „Są młodzi ludzie, którzy naprawdę chcą pracować w tej dziedzinie, bo to jest przyszłość, ich przyszłość » – podsumowuje. W obliczu zagrożenia degradacją środowiska „chcą opracować coś, co może pomóc ».
