I robot tradizionali sono ovunque: costruiscono automobili, ripuliscono incidenti nucleari, e addirittura aiutano persone disabili a lavorare... ma ci sono sfide in cui semplicemente non possono essere applicati. È qui che entra in gioco il concetto di biobot, macchine fatte di tessuto vivo. Un gruppo di specialisti della Tufts University, dell'Università del Vermont e del Wyss Institute di Harvard ha appena presentato gli «xenobot», che misurano meno di un millimetro di diametro e si basano su un ibrido cellulare di cuore e pelle di rana. Gli xenobot potrebbero neutralizzare sostanze chimiche e assorbire microplastiche... ma il fatto che siano «vivi» solleva alcune domande.
La definizione base di robot parla di una macchina programmabile con la capacità di ripetere e automatizzare azioni complesse. È così flessibile che non impone restrizioni sui materiali di costruzione. La visione tradizionale di un robot comprende metallo, cavi, motori e fonti di energia: ma che ne dici di un robot «morbido»? Non mi riferisco ai design che cercano di imitare animali e insetti, ma a un robot fatto di tessuto. Cellule, per essere più precisi.
Le ultime novità in merito ci portano alla Tufts University, all'Università del Vermont e al Wyss Institute di Harvard. Un team di scienziati (i biologi Michael Levin e Douglas Blackiston, e due specialisti di robotica, Josh Bongard e Sam Kriegman) ha pubblicato di recente sul PNAS un lavoro basato su quella che la stampa chiama xenobot, piccole macchine viventi che non superano il millimetro di diametro e usano come base un design ibrido.
Cosa significa? Che combina le cellule di una rana, provenienti dal cuore e dalla pelle. Le cellule del cuore agiscono come pistoni, mentre quelle della pelle ne ottimizzano la rigidità strutturale. La formazione di questi xenobot inizia con l'intervento di un algoritmo evolutivo. In sostanza, fa imitare il processo di selezione naturale generando soluzioni, selezionando e mutando le più interessanti. Attraverso un ambiente virtuale, l'algoritmo combina migliaia di configurazioni, usando tra 500 e 1.000 cellule di cuore e pelle.
Quelle che hanno dimostrato prestazioni superiori, sia nel movimento che nello spostamento di oggetti microscopici (parametri definiti durante la fase algoritmica), vengono selezionate come punto di partenza per la generazione successiva. Ripetendo il processo circa cento volte, il risultato finale è una serie di biobot che rispondono in gran parte alle istruzioni originali stabilite dagli esperti.
Uno degli aspetti più interessanti di questo studio è che non scende a livello del DNA, ma tutto si sviluppa su scala cellulare. Per ora, gli xenobot «vivono» circa una settimana, poiché trasportano solo l'energia con cui sono stati creati e non possiedono nulla che assomigli a un sistema digestivo. In futuro, design simili potrebbero portare farmaci in aree specifiche del corpo, eliminare le microplastiche dall'oceano e neutralizzare sostanze chimiche.
Ma ci sono anche dubbi e rischi. Da un lato, cosa succede se un designer aggiunge in futuro qualcosa di simile a un sistema nervoso? Come la prenderà il pubblico questa idea di «Frankenstein microscopico»? E dall'altro, cosa impedisce ai designer di xenobot di trasportare altri tipi di sostanze? Iniettare medicine in un tumore è una strategia eccellente, ma qualcuno (e non necessariamente una persona) potrebbe avere intenzioni più oscure...
Fonte: Smithsonian Magazine
