L'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), che è distribuito in diverse sedi in Italia, ciascuna delle quali focalizzata su tecnologie specifiche, presenta il proprio progetto “foglia bionica”. Parliamo più nello specifico della sede di Genova, dove è in fase di sviluppo il primo prototipo di questo oggetto, che fa parte del ramo Bio-Robotica. È proprio l'interazione tra organismi viventi e tecnologie artificiali a rappresentare uno degli ambiti più affascinanti di questo ramo, e questo progetto riguarda una foglia capace di generare energia dal vento e dalle gocce di pioggia quando integrata nelle piante. Insomma: una foglia artificiale che ci fa chiedere “fino a che punto si spingerà la tecnologia in futuro?”
Composizione e applicazione del foglio bionico
Il biosheet in questione è costituito da uno strato di elastomero di silicio (una famiglia di elastomeri sintetici, con atomi di silicio e ossigeno al posto di atomi di carbonio) sul lato inferiore, che genera e raccoglie le cariche statiche generate dal movimento delle foglie naturali.
Sulla faccia superiore è presente uno strato di etilene propilene fluorurato (FEP), detto anche Teflon, che è chiaramente cancerogeno, ma come tutte le fasi sperimentali di un progetto, è necessario capirne il funzionamento per ottimizzarne ed eliminarne la presenza .
Lo spiega Fabian Meder, studente post-laurea presso l’IIT in robotica morbida e biomimetica
“Mentre le foglie si muovono con il vento, le due superfici si toccano e si separano, creando cariche statiche sulla cuticola della foglia e sul nostro dispositivo. Queste cariche vengono indotte nel tessuto cellulare interno della pianta, generando una corrente che possiamo raccogliere tramite un elettrodo inserito nel tessuto vegetale.”
Concretamente, lo smart sheet dovrebbe per ora essere in grado di fornire energia sufficiente ad alimentare una lampada a LED, ma le possibili applicazioni potrebbero riguardare diversi settori, come l'agricoltura e il monitoraggio ambientale, come ipotetico ulteriore passo nel campo delle energie rinnovabili.
La prima prova è stata effettuata inserendo “il dispositivo” tra le foglie di un oleandro vivo (appartenente alla famiglia degli arbusti). Dalle informazioni raccolte è emerso che le singole gocce d'acqua generano picchi energetici superiori a 40 volt e 15 microampere, sufficienti per alimentare direttamente 11 lampade a LED. La stessa struttura è in grado di raccogliere l'energia eolica attraverso le oscillazioni delle foglie.
I ricercatori hanno poi notato che la foglia intelligente è in grado di generare più energia rispetto ad altre tecnologie conosciute che funzionano principalmente con l’energia eolica. Gli stessi ricercatori stanno lavorando al deposito di un brevetto per il dispositivo per comprendere meglio i possibili scenari di mercato e, in un futuro non troppo lontano, per utilizzare questo foglio bionico nei settori di uso comune come accennato all'inizio, ad esempio in agricoltura, aprendo così l'attività nuovi scenari che potrebbero riguardare la “smart farming” e il mondo dell’IoT.