Italiaanse roboticus wil nieuwe tak: duurzaamheidsrobotica

Barbara Mazzolai is associate director robotics bij het Italiaanse Instituut voor Technologie (IIT) in Genua en directeur van het Bioinspired Soft Robotics Laboratory. Ze bouwde haar carrière op door robots te ontwerpen die de natuur nabootsen: een octopusarm, plantenwortels en zelfs zaadjes dienden als inspiratie. Nu wil ze een stap verder gaan. Samen met collega's publiceerde ze afgelopen juli een manifest waarin ze pleit voor duurzaamheidsrobotica, een vakgebied dat niet alleen van de natuur leert, maar de technologie ook zo ontwerpt dat die de omgeving minder belast.

Van octopus tot plantenwortel

Mazzolai's fascinatie voor levende organismen gaat terug tot haar jeugd aan de Toscaanse kust, waar haar vader als mycoloog en volksgezondheidsinspecteur werkte. Die interesse vertaalde zich later in een reeks opvallende robots. Begin jaren 2000 hielp ze een zachte robot ontwerpen die geïnspireerd was op de octopus: een machine die, net als het dier, met een zacht lichaam toch grote kracht kan uitoefenen. Dat project gold als een vroeg bewijs dat soft robotics een serieus alternatief kon zijn voor de stijve, metalen robots die tot dan toe de norm waren.

Later verlegde ze haar aandacht naar planten. De manier waarop wortels efficiënt de ondergrond verkennen, inspireerde haar tot machines die dezelfde behendigheid zouden kunnen gebruiken voor bodemonderzoek en precisielandbouw. Terwijl veel bioinspired robots zich richten op dieren, liet Mazzolai zien dat ook planten een bruikbaar model zijn voor techniek.

Van marien bioloog tot roboticus

Mazzolai begon niet als ingenieur, maar als bioloog. Ze studeerde in 1987 aan de Universiteit van Pisa, met een voorkeur voor mariene biologie, en werkte daarna bij de Italiaanse onderzoeksraad aan de kringloop van zware metalen zoals kwik in bodem, water en menselijk weefsel. Via een baan bij de Scuola Superiore Sant'Anna in Pisa, waar ze apparaten voor omgevingsmonitoring hielp ontwikkelen, rolde ze de robotica in. Ze werkte onder bioroboticus Paolo Dario en promoveerde in 2011 op microsystemen engineering aan de Tor Vergata universiteit in Rome. Diezelfde onderzoekslijn, met sensoren die niet alleen de positie van een robot meten maar ook de fysieke en chemische omgeving, vormt nu de basis van haar pleidooi voor duurzame robotica.

Techniek met een geweten

Met sustainability robotics wil Mazzolai robotontwerpers dwingen om vooraf na te denken over materiaalgebruik, energieverbruik en de ecologische voetafdruk van hun machines, in plaats van dat pas achteraf te corrigeren. "We moeten de voetafdruk van onze technologie verkleinen," zegt ze. "Het gaat om anders denken, om nieuwe mogelijkheden te openen voor robotica en voor de samenleving." Haar manifest is bedoeld als startpunt voor een breder onderzoeksveld, waarin duurzaamheid net zo vanzelfsprekend wordt als functionaliteit of kosten bij het ontwerpen van nieuwe robots.