En un avance tecnológico que promete cambiar la forma en que monitorizamos y entendemos los factores ambientales en la agricultura, investigadores del Instituto Italiano de Tecnología y del Instituto Leibniz en Alemania han presentado las "semillas robóticas" Acer i-Seed. Estos diminutos dispositivos, del tamaño de una semilla de arce, ofrecen un enfoque innovador y respetuoso con el medio ambiente para el monitoreo continuo del clima y las condiciones agrícolas.

El diseño de las Acer i-Seed se inspira en las semillas del arce, que se desprenden de las ramas y son dispersadas por el viento a grandes distancias gracias a su ala asimétrica. Esta estrategia natural de dispersión se replica en estas semillas robóticas para lograr una distribución eficiente en el entorno agrícola.

Barbara Mazzolai, directora del proyecto, destaca la importancia de imitar estrategias biológicas para lograr innovación con bajo impacto ambiental. La investigación, publicada en la revista Science Advances, detalla los beneficios de estos pequeños biosensores y su capacidad para superar a los dispositivos robóticos actuales.

Cómo funcionan los dispositivos del tamaño de una semilla

La clave de esta tecnología radica en su capacidad para monitorear factores ambientales como la temperatura del suelo de manera eficiente y sostenible. La composición biocompatible y compostable de las semillas, hecha de ácido poliláctico (PLA) con partículas de lantánidos fluorescentes, permite medir la temperatura sin la necesidad de componentes tecnológicos complejos. Además, la fabricación mediante técnicas de impresión 3D garantiza una producción eficiente.

El proceso de implementación de las Acer i-Seed involucra el uso de drones que replican la altura desde la que las semillas de arce caen. Estos drones lanzan las semillas artificiales sobre el área que se quiere estudiar, y un sistema de detección y alcance de luz fluorescente equipado en el dron, captura imágenes de las i-Seeds una vez aterrizadas.

Este sistema emite luz infrarroja cercana, lo que provoca que las partículas del dispositivo adquieran fluorescencia y pueda ser detectada por el dron. La temperatura del suelo se determina a través de cambios en la fotoluminiscencia, incluyendo color e intensidad. Esto permite un seguimiento remoto y distribuido de la temperatura del suelo, proporcionando información valiosa para los agricultores y contribuyendo a la investigación sobre estrategias contra el cambio climático.

Aunque inicialmente se ha enfocado en la temperatura del suelo, el equipo de investigadores tiene planes de ampliar la funcionalidad de las Acer i-Seed incorporando partículas fluorescentes sensibles a otros parámetros ambientales, como la humedad, el nivel de CO2 o contaminantes.