Sciami di sensori aprono il mondo all’esplorazione
Gli esseri umani sono esploratori. Ogni nuovo ambiente che comprendiamo ci fornisce nuove conoscenze che possono portare benefici alla società. Eppure c’è ancora molto da esplorare, comprese le strutture che creiamo ogni giorno. La mappatura delle condutture potrebbe aiutarci a trovare i difetti strutturali o le perdite che influiscono sulla fornitura di acqua potabile sicura e a verificarne la qualità. L’esplorazione dei canali sotterranei potrebbe rendere più efficiente l’estrazione del gas naturale e aiutarci a trovare nuovi luoghi per immagazzinare la CO2 proveniente dalle tecnologie di cattura del carbonio. Scrutare nelle profondità nei vulcani e all’interno dei ghiacciai potrebbe aiutare gli scienziati a modellare meglio il cambiamento climatico. Eppure anche i sensori più avanzati non possono raggiungere questi luoghi in modo sicuro ed efficace. È qui che entra in gioco il progetto Phoenix (Exploring the Unknown through Reincarnation and Co-evolution). Phoenix ha integrato elementi di software, hardware e intelligenza artificiale per creare sciami di pulviscolo: minuscole sfere robotiche che possono viaggiare in luoghi sconosciuti, esplorando, rilevando e mappando man mano che si muovono. «Continuiamo a incontrare persone interessate a provare la nostra tecnologia Phoenix SMARBLE per nuove applicazioni, come l’ispezione di serbatoi di miscelazione industriale, l’ispezione di sistemi fognari e della pulizia dell’acqua, il monitoraggio domestico e (quest’ultima piuttosto più avanti nel futuro) le applicazioni mediche», ha dichiarato Peter Baltus, professore e presidente del gruppo Circuiti Integrati del Dipartimento di Ingegneria Elettrica della Eindhoven University of Technology e coordinatore del progetto Phoenix.
Semplicità avanzata
I minuscoli bot hanno un diametro di soli 6 cm ma, con componenti avanzati, possono essere facilmente ridotti a una pallina di dimensioni di cm o più piccole. A queste dimensioni e con la tecnologia della batteria potenziata, gli sciami di pulviscolo possono funzionare anche molto più a lungo. Essi utilizzano un’elettronica a ultrasuoni miniaturizzata e trasduttori ad alta efficienza, che occupano meno spazio e consumano anche meno energia. I test hanno dimostrato che la comunicazione tra gli sciami di pulviscolo può funzionare fino a diversi metri sott’acqua. Tuttavia, gran parte dell’hardware viene adattato da componenti di serie, per essere reso più efficiente e più piccolo. In futuro, questi possono essere e saranno sostituiti senza soluzione di continuità con l’avanzare della tecnologia.
Intelligenza collettiva
Alcuni dei fondamenti principali della tecnologia riguardano la capacità dei piccoli robot di auto-organizzarsi, adattarsi ai nuovi ambienti e, in molti casi, dividersi il lavoro autonomamente. Questa flessibilità sta aprendo nuove strade per l’utilizzo della tecnologia, comprese le applicazioni che hanno condizioni restrittive in base alle dimensioni, ai parametri dei sensori, alla durata della batteria e alla robustezza di fronte a effetti sia fisici che chimici. «Phoenix sembra prestarsi molto bene ad adattarsi a queste diverse esigenze, poiché non abbiamo bisogno di una sola sfera sensore che possa fare tutto, ma di una che invece sia in grado di distribuire il lavoro», spiega Baltus.
L’ascesa di Phoenix
Il team di Phoenix è stato contattato da una vasta gamma di gruppi interessati, che vedono un utilizzo della tecnologia nel loro lavoro o nella ricerca. «È bello vedere così tanto interesse ed entusiasmo per un’idea che solo pochi anni fa era spesso considerata, nella migliore delle ipotesi, fantascienza. Sono certo che non saremmo stati in grado di trovare nessun’altra fonte di finanziamento disposta a investire in un’idea così rischiosa e quindi non saremmo stati in grado di esplorare e far evolvere questa tecnologia senza Orizzonte 2020!»
Parole chiave
Phoenix, pulviscolo, esplorare, mappatura, sensori, ambiente, condutture
