Un’innovazione per il mondo agritech, basata su nanotecnologie e membrane intelligenti che replicano il comportamento stomatico delle foglie.
L’agricoltura è la prima rivoluzione scientifica della storia ma il settore primario è ancora un terreno di sfida per l’innovazione tecnologica. Oggi, ad esempio, il 70% dell’acqua dolce nel mondo è impiegato per l’irrigazione, un aspetto che occorre ottimizzare. Per questo è nato Atmosmart, sviluppato dal professor Giovanni Rallo del Dipartimento di Scienze agrarie, alimentari e agro-ambientali dell’Università di Pisa insieme alla ricercatrice Angela Puig-Sirera e al tecnico specializzato Andrea Sbrana.
“È un dispositivo basato su nanotecnologie”, spiega Giovanni Rallo. “Composto di membrane con pori che replicano il comportamento delle foglie durante il processo di traspirazione, quando la foglia apre i propri stomi per rilasciare acqua”.
Le membrane sono progettate seguendo la teoria della grande foglia che è alla base della modellistica attuale. “Secondo questa teoria, un campo omogeneo dal punto di vista orografico può interagire con l’atmosfera come fosse un’unica foglia”.
Sono membrane intelligenti, guidate da funzioni matematiche che riproducono lo scambio d’acqua tra suolo e pianta e da algoritmi di machine learning che permettono loro di adattarsi a diversi tipi di colture, dalla vite all’ulivo.
Queste possono lavorare in autonomia acquisendo i dati sulla temperatura e l’umidità del suolo. Un sensore misura il livello di umidità, istruendo le membrane su quanto debbano aprire i pori in base all’acqua rilevata: più ce n’è e più i pori si aprono. Un controller di microvoltaggi dà corrente alle membrane quando nel suolo c’è poca acqua e con questo impulso esse assumono una forma convessa che fa comprimere i pori.
Il dispositivo è stato sviluppato nel Laboratorio di Sensoristica e modellistica agro idrologica dell’UniPi, co-titolare del brevetto internazionale di Atmosmart. La prima versione delle membrane è stata progettata e realizzata presso il laboratorio di Integrated material systems dell’Ohio State University, guidato dal professor Sundaresan.
Atmosmart ha vinto gli Intellectual property awards 2023, venendo presentato all’Expo di Osaka nel padiglione Italia lo scorso 24 aprile, in occasione della Giornata dei brevetti e, oltre a questo, anche un premio in denaro che permetterà di sviluppare ulteriormente il dispositivo. “Attualmente siamo al livello di maturità tecnologica 4, il dispositivo funziona ma dobbiamo ingegnerizzarlo per portarlo in pieno campo. Inoltre, vogliamo adattare Atmosmart ai sistemi colturali sparsi, caratterizzati dalla presenza di più colture”.
L’articolo originale è stato pubblicato sul numero di Fortune Italia del giugno 2025 (numero 5, anno 8)
