Montevecchia:Villa e Bolzani raccontano la biomimetica e la piante per un futuro green
E se fossero le piante a mostrarci il futuro? È a attorno a questa domanda che si è riflettuto venerdì sera a Cascina Butto durante l’evento “Natura geniale”, organizzato dall’ente Parco Regionale di Montevecchia e della Valle del Curone. La Guardia Ecologica Volontaria Milena Villa e la volontaria Paola Bolzani hanno raccontato come la capacità delle piante di percepire stimoli dall’ambiente circostante e rielaborare le informazioni siano state fonte di ispirazione per molti scienziati, architetti e ingegneri per realizzare applicazioni tecnologiche innovative e sostenibili.
La serata è stata divisa in due parti. Milena Villa ha illustrato come le piante si siano adattate nel tempo e ha parlato delle loro capacità; quindi Paola Bolzani ha parlato di biomimetica, la disciplina che studia e imita i processi biologici e biomeccanici della natura come fonte di ispirazione per il miglioramento delle attività e tecnologie umane.
Mostrando le differenze tra esseri animali e vegetali, Milena Villa è partita spiegando come le piante abbiano distribuito le loro capacità vitali nell’interno dell’organismo. “I fiori, le foglie, il fusto o le radici sono tutte combinazioni di moduli semplici che si agganciano l'uno all'altro in modo indipendente. Una scelta strategica che ha consentito di sopravvivere anche perdendo parti consistenti del loro ‘corpo’” ha detto, giungendo alla conclusione che le piante sono organismi molto più raffinati, adattabili e intelligenti di quanto si possa pensare.
Basti tener conto innanzitutto che non è vero che sono esseri immobili. Sono in grado di compiere diversi movimenti: i tropismi, i movimenti indotti da stimoli esterni come la luce o la gravità; le nastie, movimenti dipendenti da fattori esterni ma non correlati alla direzione dello stimolo, come la chiusura notturna dei fiori; le circumnutazioni, movimenti oscillatori con traiettorie ellittiche o a spirale, tipici dei rampicanti. E poi c’è il movimento delle radici, che con i loro milioni di apici sono considerate una sorta di “cervello collettivo” che può ricordare per certi aspetti Internet. Milena Villa ha anche ricordato come attraverso le radici le piante vicine tra loro creino una vera e propria rete e scambino informazioni, si trasmettano energia e si segnalino eventuali pericoli, come la presenza di parassiti che possono attaccarle.
I movimenti, le proprietà, le qualità e persino la forma delle piante hanno ispirato nei secoli molte persone e ciò che è stato generato sulla base di questa ispirazione porta beneficio all’umanità: dal velcro a edifici sostenibili, fino ad arrivare a vere e proprie “foglie artificiali” in grado di trasformare anidride carbonica in combustibile.
A illustrare alcuni risultati della biomimetica è stata Paola Bolzani, raccontando come la natura diventi fonte di ispirazione per la scienza – che cerca nuove tecnologie in grado di operare all'interno di ambienti mutevoli, non strutturati e non prevedibili – in quanto gli esseri viventi siano “pensati” proprio per reagire e adattarsi ad ambienti che cambiano dinamicamente. “Tecnologia e Biologia si legano in un circolo virtuoso di progresso della conoscenza per un futuro ecosostenibile grazie alla biomimetica”.
La volontaria ha presentato alcuni esempi. Innanzitutto il “Plantoide”, un robot sviluppato dall'Istituto Italiano di Tecnologia di Pontedera che simula il lento ma efficace movimento delle radici delle piante, crescendo e modificando la propria morfologia. Un altro progetto è il Growbot, un robot ispirato alle piante rampicanti, capace di riconoscere le superfici a cui attaccarsi e crescere, adattandosi all’ambiente circostante. Da questo è nato il FiloBot, robot che grazie a una tecnologia di stampa 3D integrata e sensori ambientali cresce dalle proprie estremità proprio come una pianta.
Le applicazioni di questi robot ispirati alle piante sono molteplici: dall’esplorazione di terreni inaccessibili alla ricerca mineraria, dalla mappatura di campi minati all’esplorazione spaziale, fino all’uso in agricoltura e in medicina.
Altri scienziati invece hanno preso a modello i semi di Erodium Cicutarium che si avvitano nel terreno sfruttando il movimento meccanico generato dalla variazione di umidità fra giorno e notte per costruire sonde in grado di penetrare nel suolo extraterrestre ed esplorarlo usando poca o nessuna energia, e soprattutto senza l’impiego di equipaggio.
Le piante producono anche ossigeno mediante la fotosintesi clorofilliana. Alcuni ricercatori hanno tentato di replicare questo processo. Bolzani ha ricordato quando il team del Centro per le Tecnologie Future Sostenibili di Torino ha sviluppato una "foglia artificiale" che converte anidride carbonica in combustibile, utilizzando l'energia solare. L'obiettivo era stato quello di ottenere un’efficienza energetica tale da soddisfare il fabbisogno energetico delle auto elettriche per gli spostamenti quotidiani.
Esempio simile è “Liquid 3", un fotobioreattore artificiale installato alle fermate dei mezzi pubblici di Belgrado, città che conta i livelli di inquinanti atmosferici tra i più alti d’Europa. L’apparecchio, che sembra un acquario gigante, sfrutta la capacità delle microalghe di catturare anidride carbonica e produrre ossigeno.
Le proprietà di alcuni tipi di piante hanno ispirato negli anni anche la realizzazione di tessuti e similari. Un esempio, come anticipato, è il velcro, inventato dall'ingegnere svizzero George De Mestral, e i tessuti idrorepellenti. Altra proprietà “ispiratrice” è la fillotassi, la modalità con cui ciascuna specie organizza le proprie foglie al fine di ottimizzarne la ricezione di luce. Un architetto ha disegnato un grattacielo pensando gli appartamenti intorno a un asse centrale in modo che tutti ricevessero luce da ogni lato, come la foglia su un ramo. Il Grattacielo del Ministero dell'Agricoltura del Qatar invece è stato progettato prendendo ispirazione dalle piante del deserto – i cactus – con un sistema di ventilazione naturale che garantisce circolazione dell’aria.
L’approfondimento è stato molto apprezzato dal pubblico. Nel corso della serata è stato dimostrato che le piante sono una fonte di ispirazione importantissima per l’uomo: davvero il futuro potrebbe venire “mostrato” da esse e dal loro modo di esistere.
La serata è stata divisa in due parti. Milena Villa ha illustrato come le piante si siano adattate nel tempo e ha parlato delle loro capacità; quindi Paola Bolzani ha parlato di biomimetica, la disciplina che studia e imita i processi biologici e biomeccanici della natura come fonte di ispirazione per il miglioramento delle attività e tecnologie umane.
Mostrando le differenze tra esseri animali e vegetali, Milena Villa è partita spiegando come le piante abbiano distribuito le loro capacità vitali nell’interno dell’organismo. “I fiori, le foglie, il fusto o le radici sono tutte combinazioni di moduli semplici che si agganciano l'uno all'altro in modo indipendente. Una scelta strategica che ha consentito di sopravvivere anche perdendo parti consistenti del loro ‘corpo’” ha detto, giungendo alla conclusione che le piante sono organismi molto più raffinati, adattabili e intelligenti di quanto si possa pensare.
Monica Villa e Paola Bolzani
Basti tener conto innanzitutto che non è vero che sono esseri immobili. Sono in grado di compiere diversi movimenti: i tropismi, i movimenti indotti da stimoli esterni come la luce o la gravità; le nastie, movimenti dipendenti da fattori esterni ma non correlati alla direzione dello stimolo, come la chiusura notturna dei fiori; le circumnutazioni, movimenti oscillatori con traiettorie ellittiche o a spirale, tipici dei rampicanti. E poi c’è il movimento delle radici, che con i loro milioni di apici sono considerate una sorta di “cervello collettivo” che può ricordare per certi aspetti Internet. Milena Villa ha anche ricordato come attraverso le radici le piante vicine tra loro creino una vera e propria rete e scambino informazioni, si trasmettano energia e si segnalino eventuali pericoli, come la presenza di parassiti che possono attaccarle.
I movimenti, le proprietà, le qualità e persino la forma delle piante hanno ispirato nei secoli molte persone e ciò che è stato generato sulla base di questa ispirazione porta beneficio all’umanità: dal velcro a edifici sostenibili, fino ad arrivare a vere e proprie “foglie artificiali” in grado di trasformare anidride carbonica in combustibile.
A illustrare alcuni risultati della biomimetica è stata Paola Bolzani, raccontando come la natura diventi fonte di ispirazione per la scienza – che cerca nuove tecnologie in grado di operare all'interno di ambienti mutevoli, non strutturati e non prevedibili – in quanto gli esseri viventi siano “pensati” proprio per reagire e adattarsi ad ambienti che cambiano dinamicamente. “Tecnologia e Biologia si legano in un circolo virtuoso di progresso della conoscenza per un futuro ecosostenibile grazie alla biomimetica”.
La volontaria ha presentato alcuni esempi. Innanzitutto il “Plantoide”, un robot sviluppato dall'Istituto Italiano di Tecnologia di Pontedera che simula il lento ma efficace movimento delle radici delle piante, crescendo e modificando la propria morfologia. Un altro progetto è il Growbot, un robot ispirato alle piante rampicanti, capace di riconoscere le superfici a cui attaccarsi e crescere, adattandosi all’ambiente circostante. Da questo è nato il FiloBot, robot che grazie a una tecnologia di stampa 3D integrata e sensori ambientali cresce dalle proprie estremità proprio come una pianta.
Le applicazioni di questi robot ispirati alle piante sono molteplici: dall’esplorazione di terreni inaccessibili alla ricerca mineraria, dalla mappatura di campi minati all’esplorazione spaziale, fino all’uso in agricoltura e in medicina.
Altri scienziati invece hanno preso a modello i semi di Erodium Cicutarium che si avvitano nel terreno sfruttando il movimento meccanico generato dalla variazione di umidità fra giorno e notte per costruire sonde in grado di penetrare nel suolo extraterrestre ed esplorarlo usando poca o nessuna energia, e soprattutto senza l’impiego di equipaggio.
Le piante producono anche ossigeno mediante la fotosintesi clorofilliana. Alcuni ricercatori hanno tentato di replicare questo processo. Bolzani ha ricordato quando il team del Centro per le Tecnologie Future Sostenibili di Torino ha sviluppato una "foglia artificiale" che converte anidride carbonica in combustibile, utilizzando l'energia solare. L'obiettivo era stato quello di ottenere un’efficienza energetica tale da soddisfare il fabbisogno energetico delle auto elettriche per gli spostamenti quotidiani.
Esempio simile è “Liquid 3", un fotobioreattore artificiale installato alle fermate dei mezzi pubblici di Belgrado, città che conta i livelli di inquinanti atmosferici tra i più alti d’Europa. L’apparecchio, che sembra un acquario gigante, sfrutta la capacità delle microalghe di catturare anidride carbonica e produrre ossigeno.
Le proprietà di alcuni tipi di piante hanno ispirato negli anni anche la realizzazione di tessuti e similari. Un esempio, come anticipato, è il velcro, inventato dall'ingegnere svizzero George De Mestral, e i tessuti idrorepellenti. Altra proprietà “ispiratrice” è la fillotassi, la modalità con cui ciascuna specie organizza le proprie foglie al fine di ottimizzarne la ricezione di luce. Un architetto ha disegnato un grattacielo pensando gli appartamenti intorno a un asse centrale in modo che tutti ricevessero luce da ogni lato, come la foglia su un ramo. Il Grattacielo del Ministero dell'Agricoltura del Qatar invece è stato progettato prendendo ispirazione dalle piante del deserto – i cactus – con un sistema di ventilazione naturale che garantisce circolazione dell’aria.
L’approfondimento è stato molto apprezzato dal pubblico. Nel corso della serata è stato dimostrato che le piante sono una fonte di ispirazione importantissima per l’uomo: davvero il futuro potrebbe venire “mostrato” da esse e dal loro modo di esistere.
E.Ma.