La biomimetica, che unisce le parole “organico”, vivente, e “mimetismo”, imitante, è un processo che trae ispirazione dalla natura per imitarla. Per i ricercatori si tratta di osservare i sistemi biologici e analizzarne i punti di forza per trasporli nel campo delle innovazioni tecnologiche. In Canada, nel settore della difesa, la biomimetica è una fonte inesauribile di opportunità.
In che modo i sistemi biologici ottimizzano la loro forma, l’uso di energia e materia per proteggersi e trasmettere informazioni? Queste domande costituiscono la base del lavoro dei ricercatori di un gran numero di aziende specializzate, centri di ricerca e industrie.
“La biomimetica interessa tutti i settori di attività, come l’industria chimica, l’architettura, l’edilizia, la cosmetica. La biomimetica è uno strumento che aiuta a trovare soluzioni. Ingegneri e designer ne sono ispirati” – Moana Lebel, fondatrice e direttrice del Montreal Biomimicry Institute
Le nuove tecnologie, guidate dall’intelligenza artificiale, non fanno eccezione a questa regola; nemmeno il settore della Difesa.
BIOMIMICISMO, INTELLIGENZA ARTIFICIALE E DEEP LEARNING
IL “ super soldato » è uscito dal regno della fantascienza per entrare definitivamente a far parte della realtà della guerra. Soldato potenziato, più forte, più veloce, resistente agli urti, invisibile, con maggiori capacità fisiche e cognitive, gli eserciti delle grandi potenze cercano da tempo di perfezionare i loro combattenti. In questo contesto, le nuove tecnologie stanno aprendo il campo delle possibilità.
Ciò è particolarmente vero per l’intelligenza artificiale. I ricercatori ne sono molto interessati, sia come strumento di promozione della biomimetica, ma anche come “soggetto” su cui applicare questo processo di innovazione.
Replicando i sistemi biologici complessi che si possono trovare in natura, l’intelligenza artificiale, grandi dati et il apprendimento automatico consentirà una migliore comprensione dei modelli ciclici della flora e della fauna, nonché delle funzionalità organiche dell’intelligenza stessa.
Già, come il grande gruppo americano specializzato in aeronautica e difesa, Northrop Grumman, alcuni produttori utilizzano l’intelligenza artificiale e i dati di massa per analizzare il volo di grandi rapaci e confrontare le loro caratteristiche con quelle degli alianti industriali.
Ma i ricercatori stanno cercando di fare un ulteriore passo avanti imitando gli insetti per progettare la struttura dell’intelligenza artificiale stessa. A lanciare il progetto è stata la famosa DARPA americana, Defense Advanced Research Project Agency Robusta rete di intelligenza artificiale biomimetica su microscala (μCERVELLO). L’obiettivo: trarre ispirazione dagli insetti per ottimizzare le prestazioni dell’IA riducendone il consumo energetico.
Il drone miniaturizzato dell’esercito americano Black Hornet è direttamente ispirato agli insetti. ©FLIR
PER RESISTERE AGLI URTI E INTEGRARSI NELLA NATURA
La natura, nella sua infinita ricchezza, offre molteplici possibilità anche per la progettazione di materiali molto resistenti, capaci di sopportare urti violenti o attacchi esterni. Ciò vale in particolare per i rivestimenti speciali degli scafi delle navi che impediscono la colonizzazione delle specie marine. La Marina americana utilizza già questi materiali che permettono agli edifici di essere più resistenti e che limitano l’effetto schiacciante dell’acqua sulla nave.
In Quebec, l’azienda Mawashi utilizza scienze moderne come l’ergonomia e la biomimetica per innovare nelle tecnologie rivoluzionarie dell’esoscheletro e, più in generale, nei sistemi di potenziamento umano, in particolare per gli eserciti.
“In campo militare abbiamo sviluppato un esoscheletro biomimetico al 100%. Dovresti sapere che il problema dell’eccesso di peso sulla schiena dei soldati è la seconda priorità dell’esercito americano. Ciò di fatto porta a problemi di mobilità, efficienza e salute (lesioni muscolo-scheletriche, affaticamento, ecc.)” -Alain Bujold, CEO e direttore tecnico di Mawashi
“Abbiamo osservato la natura che distribuisce sempre i carichi nel posto giusto, Alan Bujold, amministratore delegato e direttore tecnico di Mawashi. Il soldato porta la sua arma davanti e il suo equipaggiamento sulla schiena. Il peso è distribuito in modo non uniforme; c’è squilibrio. La nostra soluzione si basa su una buona distribuzione del carico grazie a leve meccaniche che trasferiscono il peso dalle spalle del combattente al suolo. »
Sempre in Quebec, l’Università di Sherbrooke è stata incaricata dal Ministero della Difesa canadese di lavorare al progetto dell’ nuova uniforme capace, come la pelle del camaleonte, di reagire alle condizioni esterne e agli elementi del campo di battaglia per evolversi e diventare più furtivo, o addirittura ripararsi automaticamente.
Gli eserciti stanno lavorando su nuovi tipi di mimetizzazione in grado di reagire alle condizioni esterne.
©www.esercito.difesa.it
Anche l’Università di Sherbrooke ha realizzato un progetto di droni il cui design è stato direttamente ispirato agli scoiattoli e agli uccelli volanti. L’S-MAD utilizza una manovra di beccheggio per raddrizzarsi e rallentare prima di aggrapparsi a una parete verticale. Questo drone deve svolgere missioni di sorveglianza, ad esempio sui siti disastrati, o fungere da relè di comunicazione temporaneo.
I casi qui citati sono solo alcuni esempi di applicazioni concrete della vita nell’ingegneria e nelle nuove tecnologie. La Difesa è particolarmente attenta alle possibilità offerte dalla natura, in particolare per il miglioramento dei soldati ma anche per la loro sicurezza e salute. La ricerca in questi settori è promettente e dovrebbe estendersi oltre il quadro militare per interessare tutta la società civile.
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