Barbara Mazzolai, direttrice del Laboratorio di Bioinspired Soft Robotics dell’IIT: «La fiducia nelle ricerca scientifica e nel valore dei dati per costruire un futuro nuovo imparando dalla Natura»
In apertura della VII edizione dell’evento annuale WeChangeIT Forum, Data Manager assegna il Premio Manager dei Dati 2022 a Barbara Mazzolai, direttrice del Laboratorio di Bioinspired Soft Robotics dell’Istituto Italiano di Tecnologia per il suo lavoro di ricerca nel campo della robotica che ha portato alla realizzazione di nuovi robot ispirati al mondo della Natura con applicazioni in numerosi ambiti, dall’esplorazione spaziale al monitoraggio dell’ambiente, rendendo possibile immaginare un futuro ecosostenibile, dove biologia e tecnologia si integrano e procedono insieme.
Barbara Mazzolai è tra i primi scienziati ad aver proposto le piante come nuovo modello in robotica e su questo tema ha coordinato e coordina molti progetti europei (Plantoid, GrowBot, I-Seed e l’ERC I-WOOD).
«Anche in passato l’uomo ha sempre guardato la natura per trovare risposte complesse. Nella robotica bioispirata, guardiamo al mondo della natura per imitarne le funzionalità e realizzare macchine che siano in grado di lavorare in ambienti mutevoli» – spiega Barbara Mazzolai. «Possiamo costruire un futuro completamente nuovo imparando dalle piante a progettare computer, robot e reti. Avere fiducia nella ricerca scientifica e nel valore dei dati significa per le imprese e il Paese essere disposti a crescere. Crescere nella conoscenza dei fenomeni e del mondo che ci circonda, nell’innovazione, producendo nuovi beni, più sostenibili e a minor impatto ambientale, nella formazione delle nuove generazioni che guideranno il Paese di domani. La ricerca è il pilastro su cui si costruisce il futuro e la nostra prosperità. I dati sono la base della ricerca e per questo devono essere validati e verificati. Ricerca e dati insieme consentono di aumentare la conoscenza e di prendere decisioni con maggiore consapevolezza».
Natura e tecnologia insieme per creare nuove soluzioni
Siamo abituati a sentire dire: “Furbo come una volpe. Forte come un leone”. Ma non abbiamo mai pensato di essere intelligenti come una pianta di fagiolo o un polpo. Dall’analisi dei dati “on the Edge” a livello dei tentacoli di un polpo fino alla fotosintesi delle piante, le lezioni che possiamo imparare dalla Natura sono tante, soprattutto in questo momento particolare di transizione energetica e di trasformazione digitale.
«Una lezione importante – spiega Barbara Mazzolai – consiste nel prendere consapevolezza della diversità degli esseri viventi. Un polpo ha un’intelligenza e un controllo distribuiti nelle otto braccia, oltre ad avere un cervello. Una pianta ha degli apici nell’apparato radicale e nella chioma che percepiscono gli stimoli esterni, con un conseguente adattamento dell’organismo all’ambiente circostante. Lo studio della Natura ci insegna che è in questa diversità che noi dobbiamo trovare la nostra maggiore fonte di ispirazione per creare nuove soluzioni più integrate negli ecosistemi naturali e a sostegno degli esseri umani e del Pianeta».
Robotica, intelligenza artificiale e sensoristica distribuita
Competizione, collaborazione e adattamento sono strategie di sopravvivenza. L’emergenza climatica è la grande emergenza ma anche la grande assente dal dibattito politico. In un Pianeta con risorse limitate, la fisica detterà le scelte all’economia? «Non parliamo ancora abbastanza di cosa vuol dire emergenza climatica» – risponde Barbara Mazzolai. «Sicuramente, quello a cui andremo incontro avrà delle ripercussioni sull’economia, come stiamo già vedendo. Forse, anche qui possiamo imparare dal ciclo di vita degli esseri viventi a non sprecare le risorse e a non sfruttarle eccessivamente. Abbiamo le potenzialità di creare degli strumenti che ci possono essere utili per arginare una situazione già critica, ma dobbiamo agire ora, anche avvalendoci di nuove tecnologie, quali la robotica, l’intelligenza artificiale e la sensoristica distribuita».
Le sfide da affrontare
La prima cosa da fare è essere preparati. Non agire in costante emergenza. E usare meglio la tecnologia per adattarci al cambiamento. «La tecnologia ci può aiutare sia nelle previsioni sia nelle azioni» – spiega Barbara Mazzolai. «Attraverso strumenti fisici e modelli virtuali possiamo raccogliere dati che consentono di aumentare la conoscenza di quello che accade in un determinato ambiente. Le tecnologie ci aiutano a intervenire in caso di situazioni critiche – come per esempio la bonifica di un terreno, il recupero dopo un incidente o un evento catastrofico – o anche semplicemente nelle azioni del quotidiano, in un ambiente domestico o in quello industriale». Tuttavia – avverte la scienziata dell’IIT – dobbiamo migliorare anche la metodologia di progettazione e fabbricazione della tecnologia, così che essa stessa non produca ulteriori rifiuti o utilizzi troppa energia, generando problemi e non soluzioni. Nei nostri laboratori stiamo lavorando in questa direzione, cercando di progettare robot con materiali naturali o biodegradabili, e sfruttando fonti di energia alternative che non vadano a gravare sul bilancio naturale».
Verso un nuovo paradigma
Attualmente, Barbara Mazzolai dirige il laboratorio di Robotica Soft Bioispirata dell’Istituto Italiano di Tecnologia ed è direttore associato per la Robotica sempre dell’IIT. Biologa con un dottorato di ricerca in Ingegneria dei microsistemi e un master internazionale in Eco-Management, ha diretto il Centro di MicroBioRobotica dell’IIT di Pontedera (Pisa) da febbraio 2011 a marzo 2021. Dal 2016, fa parte del Comitato Scientifico del Max Planck Institute for Intelligent Systems (Tübingen and Stuttgart, Germany), e dal 2019 è membro dell’Advisory Committee of the Cluster on Living Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems – livMatS (Freiburg, Germany). Nel 2017, è stata Visiting Faculty all’Imperial College London (UK), all’interno dell’Aerial Robotics Lab. Prima di iniziare il percorso all’IIT, è stata ricercatrice del laboratorio di Biorobotica della Scuola Superiore Sant’Anna e ha iniziato a fare ricerca all’Istituto di Biofisica del CNR a Pisa. Le sue linee di ricerca attuali sono nel campo della robotica bioispirata. Nel 2015 Robohub, la maggiore comunità scientifica internazionale degli esperti di robotica, ha incluso Barbara Mazzolai tra le 25 donne più geniali del settore. Ha ricevuto, tra gli altri, il Premio Marisa Bellisario, la Medaglia del Senato e il Premio Carla Fendi. Con Longanesi nel 2019 ha pubblicato “La natura geniale” e nel 2021 “Il futuro raccontato dalle piante”. Come coordinatrice del progetto europeo Plantoid, nel 2012 ha dato vita al primo robot pianta al mondo, capace di riprodurre il comportamento delle radici. Oggi, è a capo del progetto GrowBot per la creazione di robot in grado di arrampicarsi e adattarsi all’ambiente circostante, così come fanno le piante rampicanti, e del progetto I-SEED che mira a creare robot ispirati ai semi delle piante per il monitoraggio dell’aria e del suolo. È vincitrice di un European Research Council (ERC) Consolidator Grant 2020 con il progetto “I-Wood”, che mira a studiare la comunicazione tra le piante mediata da funghi (il Wood Wide Web) per la realizzazione di un nuovo paradigma di reti di robot e comportamento collettivo.
WeChangeIT Award – Manager dei Dati 2022
Il Premio “Manager dei dati” intende valorizzare le eccellenze professionali che hanno saputo innovare prodotti, servizi, processi e metodi di lavoro all’interno delle loro organizzazioni, coniugando capacità manageriali, creatività e scienza dei dati. La procedura di selezione è condotta dalla direzione e dalla redazione di Data Manager sulla base delle informazioni pubbliche dei candidati e delle segnalazioni ricevute nel corso dell’anno.
