Smart City

Un robot per pulire strade e marciapiedi, che cambia forma per adattarsi ai vari ambienti di lavoro, è stato presentato recentemente da un gruppo di ricercatori dell'Università di Tecnologia e Design di Singapore.
Il robot, che grazie alla sua struttura a fisarmonica è in grado restringersi quando incontra un ostacolo o un passante sulla sua strada, è il risultato di un approccio sviluppato nel corso di un progetto di tre anni, che ha tentato di mettere a punto una metodologia standard per progettare robot metamorfici, cioè capaci di cambiare forma, e magari anche funzione.

Come vedremo, robot multi-funzione sono studiati soprattutto per attività in ambienti a basso rischio, come quello domestico, mentre per gli ambienti di lavoro critici, anche in prospettiva, si punta su robot specializzati.

Ospite Ferdinando Cannella, Coordinatore dell'Industrial Robotics facility dell'IIT

Diverse ricerche hanno preso in considerazione, negli ultimi anni, la possibilità di incorporare CO2 nel calcestruzzo. Parliamo di una cattura stabile e definitiva. Infatti, aggiunta al momento dell'impasto e nelle giuste dosi, la CO2 si lega chimicamente agli altri componenti del cemento, mineralizzando e diventando essa stessa cemento.Il processo, che permette di sequestrare da 15 a 20 kg di CO2 per ogni metro cubo di calcestruzzo, è semplicissimo: richiede solo l'aggiunta di CO2 liquida al momento giusto e non deteriora le prestazioni del calcestruzzo che anzi, secondo diversi studi, migliorano persino; e anche anche se la produzione del calcestruzzo produce molta più CO2 di quella che può catturare i questo modo, rimane il fatto che milioni di tonnellate di CO potrebbero essere fatte sparire così… Ospite Luigi Coppola Prof. di"Construction Materials" and "Materials for Maintenance and Repair of Existing Concrete and Masonry Structures" dell'Università di Bergamo e Presidente dell'American Concrete Institute Italy Chapter (ACI-IC)

È stato pubblicato pochi giorni fa su Royal Society Open Science uno studio del Politecnico di Milano che propone un nuovo processo di fabbricazione e un set di nuovi strumenti matematici per progettare materiali capaci di adattare la propria forma a stimoli esterni, programmandone il comportamento al momento della fabbricazione.Il lavoro dei ricercatori milanesi si inserisce nel vasto filone di studi che cercano di sfruttare le nuove tecnologie di manifattura additiva (come la stampa 3D, che permette di realizzare geometrie estremamente complesse e minute) per creare componenti meccanici innovativi, dotati di proprietà nuove e impossibili da ottenere in altro modo.Ospite Pasquale Ciarletta, Professore di matematica applicata al Politecnico di Milano

Fin dai tempi dei primi studi di bionica, come quelli sul cuore artificiale, il problema di come rifornire di energia dei dispositivi impiantati nel corpo umano è stato centrale. Oggi la soluzione consiste in una batteria sottocutanea che viene ricaricata in modalità wireless come un moderno cellulare, ma un gruppo di ricercatori del MIT ha pubblicato un articolo in cui si descrive una sottilissima cella a combustibile, spessa un centesimo di un capello, in grado di ricavare in energia elettrica dal glucosio presente nel sangue, eliminando il bisogno di ricarica.Ancora più sorprendente è il pancreas artificiale messo a punto da Scuola Superiore Sant'Anna, Università e Azienda Ospedaliero Universitaria di Pisa, che fa il pieno di insulina grazie a una pillola robotica capace, una volta ingerita, di raggiungere il pancreas artificiale di un paziente e rifornirlo per poi essere espèulsa: una innovazione che potrebbe offrire un futuro migliore a tanti diabetici.Ospite Stefano del Prato professore di Endocrinologia dell'Università di Pisa, e presidente della European Association for the Study of Diabetes (EASD)

E' l'argomento preferito dei detrattori della mobilità elettrica: l'impatto ambientale legato alla produzione e allo smaltimento a fine vita delle batterie. D'altronde il problema oggettivamente sussiste, ma il mondo della ricerca ne è ben consapevole ed è impegnato a ridimensionarlo il più possibile.Ne sono un esempio ricerche come quella targata Dalhousie University e pubblicata sul Journal of Electrochemical society, in cui viene presentata una variazione delle attuali batterie al litio che potrebbe durare fino a cent'anni prima di essere riciclata. Mentre un'altro studio, targato IIT e università di Genova, ha mostrato come ridurre quasi a zero, nelle attuali batterie al litio, il contenuto di cobalto, elemento critico sia per la sua scarsità sia per impatto ambientale determinato dalla sua estrazione.Vittorio Pellegrini, co-founder Be-Dimensional, Ex direttore dei Graphene Lab dell'IIT

Che il nuovo ponte di Genova sia un gioiellino è cosa ampiamente riconosciuta. E tra le pietre preziose che lo adornano, ci sono anche due robot capaci di correre lungo i fianchi del ponte, l'uno per pulire i frangivento e i pannelli fotovoltaici, l'altro per scansionare la sua superficie inferiore e tenerla monitorata.Questi due grossi robot, ognuno del peso di più di 2 tonnellate, rappresentano il primo esempio di applicazione della robotica al monitoraggio di infrastrutture, e sono unici al mondo. Hanno sostenuto e superato brillantemente test su test e ricevono premi su premi: due solo in questo mese…Ora ci vorrebbe la ciliegina sulla torta, che consisterebbe nell'utilizzarli. A causa di ritardi nella chiusura dei contratti di manutenzione, infatti, i robot giacciono inutilizzati da più di un anno.Ne parliamo stasera…Ferdinando Cannella, Coordinatore dell'Industrial Robotics facility dell'IIT e progettista dei robot del Ponte di Genova

Sappiamo da tempo che il verde urbano (aiuole e viali alberati, giardini pensili, tetti e pareti verdi) oltre a rendere più piacevole l'ambiente cittadino offre molti benefici: riduce l'effetto isola di calore, migliora la qualità dell'aria e, grazie alla capacità di trattenere l'acqua, aiuta a gestire le precipitazioni eccezionali.
Tuttavia per ottenere questi benefici non basta disseminare un po' di specie vegetali a caso qua e là, serve un'attenta progettazione e servono politiche di lungo periodo basate su una effettiva capacità di misurare gli effetti delle infrastrutture verdi e di quantificare il valore dei servizi che esse offrono.
Finora questo approccio, più sviluppato negli Stati Uniti, è stato praticamente assente nel nostro Paese, ma finalmente anche in Italia si registrano le prime iniziative e i primi piani regionali che incorporano in modo strutturale politiche ad hoc per sviluppare diffusamente le infrastrutture verdi.

Ospite Francesco Musco, Prof. dello IUAV di Venezia, direttore del corso di Laurea Magistrale di Pianificazione

Il ritorno dell'uomo sulla Luna sembra ormai questione di pochi anni. Questa volta, però, non sarà una toccata a fuga. L'obiettivo della NASA e dell'ESA è di costruirvi un avamposto che possa ospitare con regolarità equipaggi di astronauti.
Il progetto include un vero e proprio moon-village, da realizzare sulla superficie della Luna, e un laboratorio orbitale lunare, il Gateway, simile alla stazione internazionale, che fungerebbe anche da scalo intermedio.
Tutta questa attività lunare avrà bisogno di telecomunicazione adeguate. Oggi per le comunicazioni interplanetarie ci si affida alle radiofrequenze, ma con queste tecnologie l'invio di una singola immagine da Marte alla Terra può richiedere ore o giorni. Tra la Terra e la Luna la distanza è molto minore, ma comunque sufficiente a rendere una sfida tecnologica estrema la creazione di una connessione in banda larga, anche da pochi gigabit, tra noi e il nostro satellite.

Ospite Ernesto Ciaramella, Professore di telecomunicazioni della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa

Si chiama Homomorphic Encriprion, cifratura omomorfa, ed è un tecnica di cifratura estrema che permette, in buona sostanza, di elaborare, analizzare, manipolare dati cifrati senza mai decifrarli.
Per esempio immaginate di voler sapere, in un database crittato che contiene i dati sanitari di un milione di persone, quante di queste soffrono di diabete. Con la cifratura omomorfa potreste interrogare il database e ottenere una risposta senza che mai, in alcun momento della procedura, i dati sanitari dei pazienti vengano decifrati.
Solo da pochi anni si è scoperto come implementare questo tipo di crittografia e gli algoritmi omomorfici, per il momento, sono ancora molto lenti, ma la comunità dei matematici è al lavoro per accelerarli.

Ospite Massimiliano Sala, Professore di Algebra e Direttore del Laboratorio di Crittografia dell'università di Trento; Direttore della National Initiative in Cryptography

Si chiama "RePAIR", acronimo di Reconstructing the past: Artificial Intelligence and Robotics meet Cultural Heritage, ed è un progetto europeo Horizon 2020 che sperimenterà un complesso sistema robotico e di intelligenza artificiale per ricostruire due famosi affreschi andati distrutti: l'affresco della Casa dei Pittori al lavoro, e l'affresco della Schola Armatorarum, entrambi a Pompei.
Solo da pochissimi anni, grazie ai più recenti sistemi di intelligenza artificiale, è stato possibile affrontare la ricomposizione di reperti ridotti, come i due affreschi, in migliaia di frammenti.
Con il progetto Repair, però, si fa un ulteriore passo in avanti, affidando a dei robot anche la ricostruzione fisica dei manufatti andati in frantumi.

Ospite Marcello Pelillo, coordinatore del progetto e professore di Intelligenza artificiale all'Università Ca' Foscari Venezia"