Spazio e Scienze

Insetti cyborg, meglio dei droni per un’agricoltura hi-tech

Api cyborg per monitorare e ottimizzare la produzione agricola. È questo il senso della ricerca pubblicata da Shyamnath Gollakota e dal suo team dell’Università di Washington. Gli insetti portano un microscopico “zaino” ad alta tecnologia, che raccoglie dati su temperatura, umidità e luce. La piattaforma è stata battezzata Living IoT.

Il dispositivo pesa solo 102 milligrammi (la batteria ne pesa 70), non compromette le capacità di volo delle api, e include una microscopica batteria che ne permette il funzionamento per sette ore. Durante questo tempo l’insetto vola sulle aree interessate, mentre i sensori raccolgono informazioni.

Tornato all’arnia, i sensori scaricano i dati tramite un sistema di onde radio riflesse chiamato backscatter (retrodiffusione), e allo stesso tempo la batteria si ricarica. I dati poi vengono incanalati nel sistema di controllo e monitoraggio dell’area.

L’idea sulla carta è preferibile ai droni, già usati in agricoltura per fare la stessa cosa, perché permette di estendere notevolmente il tempo di volo; i droni infatti possono volare per poche decine di minuti prima di tornare alla base per caricarsi, mentre queste api cibernetiche potrebbero lavorare per molte ore al giorno. Le api, d’altra parte, non possono portare molto peso, e questo impedisce per esempio di aggiungere una videocamera al loro armamentario. Un problema che si potrebbe risolvere in futuro.

In entrambi i casi, l’uso di sensori mobili in contesti agricoli permette di ottimizzare le operazioni, per esempio l’irrigazione. Ed è in generale preferibile all’installazione di sensori fissi, che hanno una portata limitata e costi relativamente maggiori. Per questa ragione finora si sono preferiti di droni.

L’uso delle api permetterebbe sostanzialmente di portare a zero i costi di mobilità, e inoltre la loro ubiquità nel mondo renderebbe relativamente facile replicare lo stesso sistema più o meno ovunque. Inoltre è teoricamente possibile usare altri insetti oltre alle api, per quanto negli esperimenti siano stati usate solo tre specie: Bombus impatiens, Bombus vosnesenski e Bombus sitkensis.

Il difetto più evidente è il non poter controllare o pianificare il piano di volo – quindi il drone resterebbe necessario per avere la certezza di controllare aree specifiche. È però possibile tracciare la posizione dei sensori tramite segnali RF. Per quanto sia una funzione limitata, i ricercatori hanno trovato un modo ingegnoso per ottenere una sorta di auto-localizzazione. Si basa tutto sulla triangolazione di segnali radio passivi, soluzione necessaria per mantenere i consumi sotto controllo.

Forse non riuscirai mai a costruire il tuo cyborg personale, o forse sì. L’importante è cominciare, magari da una piattaforma Arduino.