Nei primi anni del 1500 Leonardo da Vinci scriveva il suo “Codice sul volo degli uccelli”. L’osservazione delle uniche creature all’epoca in grado di solcare il cielo suggeriva al genio italiano quali caratteristiche avrebbe dovuto avere una ipotetica macchina in grado, finalmente, di far volare un uomo. L’Aquila meccanica, in realtà, non prese mai il volo, ma fu il punto di partenza per lo sviluppo di macchine che, qualche secolo più avanti, ci avrebbero permesso di spostarci velocemente da una parte all’altra del globo. Nonostante Leonardo non abbia potuto sperimentare la soddisfazione di sollevarsi da terra come un uccello, certamente possiamo dire che la sua opera ingegnosa fu la prima macchina bio-ispirata della storia.

Da quel giorno, l’osservazione della Natura e la rielaborazione delle soluzioni da essa adottate per lo sviluppo di idee innovative ha visto un susseguirsi di interessanti storie di successo. Dal progettista Eiji Nakatsu che rivoluzionò l’aerodinamica dei treni ad alta velocità prendendo spunto dal profilo di alcuni uccelli acquatici, fino a George de Mestral che inventò il velcro prendendo spunto da dei piccoli fiori che rimanevano tenacemente ancorati ai suoi pantaloni quando andava a caccia.

Solo pochi decenni fa, nel 1969, Otto H. Schmitt coniò il termine Biomimetics per formalizzare un approccio alla progettazione che imitasse (mimesis) la vita (bios). Negli ultimi anni, il tema di ricerca legato al Bioinspired Design ha suscitato grande interesse sia nel mondo accademico, che in quello industriale, per l’enorme potenzialità che esso offre nella risoluzione di problemi difficilmente approcciabili con le tradizionali tecniche di progettazione.

L’approccio “bioinspired” o “bio-ispirato”, punta infatti a progettare e sviluppare nuove soluzioni tecnologiche prendendo ispirazione dalla Natura. L’obiettivo è raggiunto attraverso l’osservazione delle caratteristiche morfologiche e funzionali dei modelli biologici, lo studio dei materiali, delle capacità sensoriali, decisionali e comportamentali. All’osservazione segue la capacità di intuire i principi alla base di tale funzionamento, di modellarne i tratti essenziali e di declinare tali caratteri in applicazioni tecniche utili alla soluzione di un problema.

L’interesse ad approfondire questa disciplina ha portato alla nascita del laboratorio sperimentale “Bioinspired Systems” presso il campus di Lecco. Per il Prof. Simone Cinquemani: “E’ uno spazio dedicato alla ricerca con una connotazione fortemente multidisciplinare, con una chiara origine meccanica, ma con una vocazione ad accogliere e sviluppare competenze nei settori dell’architettura, del design, della bioingegneria, della biologia e delle neuroscienze”.

Attualmente le attività di ricerca sviluppate nel laboratorio sono focalizzate su applicazioni di robotica. Più nel dettaglio, le attività riguardano lo sviluppo di robot autonomi in grado di muoversi in ambienti terrestri e acquatici con un interesse a sviluppare soluzioni caratterizzate da elevata efficienza, manovrabilità e capacità di muoversi in ambienti non strutturati. Attività fortemente multidisciplinari che hanno richiesto competenze non solo meccaniche, ma anche elettroniche, fluidodinamiche e in ambito biologico. Parallelamente, la ricerca è indirizzata su tematiche di manipolazione e di interazione dei robot con operatori umani. In questo campo, la cosiddetta “soft-robotics” ha introdotto nuovi approcci per la progettazione di artefatti biomimetici in grado di imitare la naturale capacità delle strutture biologiche di adattarsi all’ambiente circostante grazie alla loro elevata cedevolezza.

Il laboratorio collabora strettamente con il gruppo di ricerca di “MicroBioRobotics” dell’IIT coordinato dalla Dott.ssa Barbara Mazzolai con il quale si stanno sviluppando sinergie in ambiti di ricerca e di didattica. A settembre partirà infatti la prima edizione del corso di dottorato “Bioinspired systems”, già preceduto dal corso “Bioinspired robotics”, di natura più divulgativa, inserito nel percorso “Passion in Action”.