Galleggia sospesa nell’acqua, il corpo trasparente che ondeggia appena. I tentacoli si muovono con quella pigrizia ipnotica tipica delle meduse. Solo che questa non è esattamente “viva”: è una medusa robot cinese da 56 grammi con una videocamera e un chip di intelligenza artificiale al posto delle cellule urticanti. Si chiama “fantasma sottomarino” e quando nuota è praticamente indistinguibile da un vero cnidario.
Il progetto della Northwestern Polytechnical University di Xi’an segna un salto nella biomimetica marina: mentre Caltech e Stanford hanno passato anni a “aumentare” meduse vere con protesi elettroniche, i cinesi hanno costruito una copia quasi perfetta. Che, per dire, consuma 28,5 milliwatt: in confronto una lampadina LED ne usa mille volte di più.
Come funziona il fantasma sottomarino
La medusa robot misura 12 centimetri di diametro. Il suo corpo è fatto di materiali a base di idrogel, dello stesso tipo usato nelle lenti a contatto. Secondo i ricercatori, gli attuatori elettroidraulici replicano i segnali neurali che controllano le contrazioni muscolari nelle meduse biologiche. Il risultato è un movimento pulsante identico a quello naturale: la campana si contrae, spinge l’acqua, si rilassa. Il ciclo si ripete. Nessun rumore, nessuna vibrazione percepibile.
Il professor Kai Tao, che guida il progetto presso la facoltà di ingegneria meccanica ed elettrica, ha dimostrato il dispositivo in un programma scientifico sulla CCTV. Durante i test, il robot ha mantenuto una posizione stabile in condizioni dinamiche dell’acqua e ha identificato con precisione oggetti specifici, tra cui l’emblema dell’università e un pesce pagliaccio.
Medusa robot, la differenza con i progetti occidentali
Per anni, Caltech ha lavorato su meduse “bioibride”: organismi vivi equipaggiati con pacemaker elettronici e “cappelli” protesici stampati in 3D. Il professor John Dabiri e il suo team hanno ottenuto risultati interessanti. Le meduse modificate nuotavano tre volte più veloce del normale usando solo il doppio dell’energia. Ma restavano comunque animali vivi, fragili, che richiedevano cure costanti e sollevavano questioni etiche.
L’approccio cinese elimina il problema alla radice: niente organismi biologici, solo materiali sintetici assemblati per imitare la forma e il movimento. Anche la North Carolina State University ha sviluppato robot ispirati alle meduse nel 2020, usando polimeri pre-stressati. Raggiungevano velocità di 53,3 millimetri al secondo, più veloci delle meduse vere. Ma non erano trasparenti, non avevano tentacoli realistici, e soprattutto non avevano capacità di riconoscimento visivo.
Il curriculum di Kai Tao
La medusa robot non è il primo exploit biomimetico della Northwestern Polytechnical University. Nel 2021, il team di Tao ha testato una manta robot da 470 chilogrammi nelle acque delle isole Xisha (Paracelso), nel Mar Cinese Meridionale. Quel prototipo, che imitava la forma e il movimento delle razze, è riuscito a immergersi fino a 1.025 metri di profondità. L’università ha anche sviluppato robot ispirati a gechi, locuste e uccelli. Il laboratorio di Tao, il Key Laboratory for Micro and Nano Aerospace Systems, è una delle prime unità di ricerca cinesi dedicate ai sistemi microelettromeccanici. È anche, secondo il Dipartimento di Stato americano, un’istituzione ad “altissimo rischio” per i suoi legami con l’esercito cinese.
Il consumo energetico del robot è talmente basso da permettere missioni sottomarine prolungate. Con 28,5 milliwatt, come detto, potrebbe teoricamente operare per settimane con una batteria delle dimensioni di una moneta.
Questo tipo di autonomia lo rende ideale per il monitoraggio a lungo termine, non per brevi esplorazioni. La capacità di identificare bersagli specifici tramite intelligenza artificiale lo distingue da qualsiasi altro robot subacqueo biomimetico esistente.
Medusa robot, quello della predazione non è l’unico problema
C’è un dettaglio che nessuno sembra aver considerato. Se il robot è così simile a una vera medusa da ingannare gli umani, probabilmente ingannerà anche i predatori. Le tartarughe marine, per esempio, si nutrono di meduse e già scambiano regolarmente i sacchetti di plastica per prede. Un robot trasparente con tentacoli che si muove come una medusa potrebbe finire nello stomaco di una tartaruga prima di raccogliere qualsiasi dato utile.
Altri progetti di robotica marina, come le meduse modulari della Cornell University, hanno affrontato il problema usando dimensioni e forme meno appetibili. Ma il “fantasma sottomarino” cinese punta tutto sul realismo. E il realismo, in natura, ha conseguenze.
Resta da vedere dove questo robot verrà effettivamente impiegato. Le applicazioni dichiarate includono monitoraggio delle profondità marine, osservazione di ecosistemi fragili e ispezione di strutture sottomarine. Le applicazioni non dichiarate sono evidenti.
Un dispositivo silenzioso, a basso consumo energetico, praticamente invisibile, dotato di camera e intelligenza artificiale, è uno strumento di sorveglianza ideale. E la Northwestern Polytechnical University non è esattamente famosa per i suoi progetti di biologia marina pacifica.
