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Dalle api che usano le cariche elettrostatiche per raccogliere il polline alle piante che le accumulano sfruttando il vento: così i campi elettrici vengono sfruttati nel regno animale e vegetale e questa capacità, studiata dall'elettroecologia, sta ispirando anche nuove tecnologie per i robot del futuro. A proporlo sulle pagine della rivista Nature Reviews Bioengineering sono Giulia Raffaele, Donato Romano e Fabian Meder, dell'Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa.
Numerosi organismi viventi producono e percepiscono campi elettrici durante la loro interazioni con l'ambiente esterno. Lo fanno, ad esempio, le api che sfruttano interazioni elettrostatiche durante la fase dell'impollinazione oppure le piante che accumulano cariche elettriche generate dal vento o dalla pioggia sulla superficie delle foglie. I campi elettrici consentono agli organismi di orientarsi, comunicare, interagire con l'ambiente e con gli altri organismi.
Finora la ricerca si è concentrata soprattutto sull'elettrofisiologia, cioè sui segnali elettrici che regolano l'attività di cellule e tessuti, mentre l'elettricità ambientale e il suo ruolo nelle interazioni ecologiche restano invece una dimensione ancora poco esplorata. Secondo gli autori dell'articolo, analizzare come gli organismi sfruttano i campi elettrici grazie all'elettroecologia rappresenta una grande opportunità per la bioingegneria, soprattutto nella progettazione di nuovi robot e sistemi bioibridi.
"La sfida - ha detto Romano - non è semplicemente aggiungere un nuovo sensore ai robot, ma ripensare il modo in cui una macchina entra in relazione con un ecosistema. Dagli animali capaci di interpretare segnali elettrici alle comunità microbiche che scambiano elettroni con l'ambiente, la natura mostra che percezione, metabolismo ed energia possono convergere nello stesso processo: un principio guida per mettere a punto dispositivi bioibridi più autonomi, efficienti e integrati nei sistemi naturali". Queste dinamiche sono al centro di studi di frontiera come nel progetto Epic, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (Erc), nel quale i ricercatori cercano "di capire come poter misurare queste cariche invisibili, ma anche come utilizzarle in sistemi bioibridi, per esempio come fonte di energia", ha aggiunto Meder.
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