Negli ultimi anni, l’attenzione in ricerca e sviluppo di Istituti ed Università Italiane si è spesso focalizzata sull’individuazione di specifiche soluzioni – rigorosamente tecnologiche – applicabili al settore agricoltura.

Il cambio generazionale all’interno delle Aziende, l’attenzione sempre maggiore del consumatore su provenienza e qualità del prodotto, le conseguenze dirette del cambiamento climatico sui raccolti, la necessità di preservare le caratteristiche uniche del nostro territorio, sono tutti aspetti che privilegiano l’accelerazione alla transizione digitale nel settore. 

Lavoro, Coldiretti: in piena pandemia Covid cresce solo il numero di giovani agricoltori con un +8% negli ultimi cinque anni, in netta controtendenza rispetto al dato generale degli imprenditori under 35 con -11% nello stesso periodo, da industria a commercio fino ad artigianato pic.twitter.com/uc7xlauLMB

— Coldiretti (@coldiretti) September 29, 2021

Ad oggi, parlando nello specifico di tutti quegli investimenti legati direttamente all’attività sul campo agricolo, il settore rimane trainato da tecnologie che potremmo definire tradizionali, ovvero ancora legate direttamente alle macchine agricole – seppur afferenti al mondo dell’Internet of Thing. Giusto per avere qualche numero: solo l’8% degli investimenti è indirizzato a sistemi di monitoraggio da remoto delle coltivazioni, il 4% a soluzioni di mappatura del territorio, il 2% riguarda l’uso di robot per l’attività nel campo. 

Tutte queste ultime attività, sono oggetto continuo di sperimentazioni e perfezionamenti: alcuni esempi potete trovarli qui su Osservatorio Innovazione, passando dalla viticoltura di precisione, all’analisi remota real time delle piante di ulivo, sino alla messa a punto di strumenti capaci di prevedere l’evoluzione delle variazioni micro meteorologiche di un terreno o dei cambiamenti nelle condizioni fitosanitarie delle colture.

Quanto al territorio insubrico, Fernando Fiori, Presidente di Coldiretti Varese, ha recentemente parlato del come il settore agricolo italiano abbia bisogno di un approccio più moderno:

L’agricoltura di precisone è oramai sempre più ricercata dalle nuove generazioni, e in un futuro sempre più vicino, non si accontenterà più di satellitari sui trattori. [ … ]

La proroga per tre anni del programma Agricoltura 4.0 decisa nelle scorse settimane, risponde alle esigenze avanzate da Coldiretti per sostenere un settore che vale 450 milioni di euro e che può rappresentare un settore strategico per l’economia post Covid.

Il gruppo Coldiretti Varese, è da anni propenso all’utilizzo di nuove tecnologie nel settore, tanto che aveva già supportato la creazione dell’applicazione Demetra, un sistema integrato per la gestione online della propria Azienda agricola. Dati sullo stress idrico del terreno, informazioni meteorologiche accurate su temperature e rovesci, tutto direttamente via smartphone.

Le innovazioni tecnologiche offerte dall’agricoltura 4.0, spesso rischiano di non essere colte a causa dei ritardi nell’espansione della banda larga nelle zone interne e montane. Un pesante digital divide da colmare: nelle campagne le nuove tecnologie sono strumenti indispensabili per far esplodere le enormi risorse che il territorio può offrire, dai droni che verificano in volo lo stato delle colture ai sistemi informatizzati di sorveglianza per irrigazioni e fertilizzanti

Rimane tanto il lavoro da fare per diffondere capillarmente un nuovo modo di fare agricoltura.

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Abbiamo recentemente parlato di Smart Jacket, il gilet che previene gli incidenti sul lavoro sviluppato a Busto Arsizio, nell’ambito del Bando Fashiontech di Regione Lombardia. Lo stesso finanziamento che ha permesso la realizzazione del Progetto TRAME, tuttora in corso, che vede la comasca Top Digitex come impresa capofila e che mira alla tracciabilità nel tessile.

Intelligenza artificiale, IoT, Blockchain Technology, queste le principali tecnologie alla base dei Progetti appena ricordati.

Il tessile intelligente, o smart textile, è un tema che ci sta particolarmente a cuore, considerando lo storico orientamento delle PMI del territorio insubrico. Un settore tradizionale, il tessile, che dalla combinazione tra la tecnologia e l’innovazione, si evolve sempre più, raggiungendo traguardi sorprendenti.

A casa, al lavoro, mentre viaggiamo o mentre facciamo sport: siamo circondati da prodotti tessili con un elevato contenuto hi-tech, che aiutano a migliorare il nostro stile di vita

Queste le parole di Omar Maschi, PhD e Ricercatore del Centrocot (Centro Tessile Cotoniero e Abbigliamento) di Busto Arsizio.

Nel video alcuni esempi di smart textile. Fonte: Centrocot

Il Progetto di cui parleremo oggi, arriva invece da un po’ più lontano e, più precisamente, dalla Rice University. Sono i nanotubi in carbonio per il monitoraggio dei parametri vitali. 

La rilevazione di tali parametri non è certamente una novità: più volte abbiamo infatti raccontato Progetti simili sul nostro Osservatorio. La novità è che in questo caso il conduttore è un filo costituito da tre fasci di sette filamenti di nanotubi di carbonio, intrecciati sino ad ottenere un normale filato, inseribile nella macchina da cucire. Una fibra conduttiva quanto una fibra metallica ma decisamente più morbida, flessibile e soprattutto lavabile in lavatrice: queste le particolarità principali.

Lauren Taylor, autrice principale della Ricerca, insieme al Laboratorio della Brown School of Engineering guidato dall’ingegnere chimico e biomolecolare Matteo Pasquali, hanno cucito il filato sull’abbigliamento sportivo in modo tale da rilevare la frequenza cardiaca ed andare ad eseguire un elettrocardiogramma.

Niente smartwatch o fasce toraciche. Basta una semplice cucitura a zig zag su una maglia tecnica.

La maglietta deve essere aderente al corpo, per questo nei futuri studi andremo a concentrarci sull’utilizzo di patch con fili costituiti dai nanotubi di carbonio molto più concentrati

Il filo cucito su t-shirt può fungere da vero e proprio elettrodo a cui collegare dispositivi elettronici quali trasmettitori bluetooth per l’invio dei dati a uno smartphone o a uno schermo o, ancora, potrà essere in futuro dotato di antenne, protezione balistica, ecc.

Per approfondire:
Taylor, L., W., Williams, S., M., Yan, J., S., Dewey, O., S., Vitale, F., Pasquali, M. (2021), Washable, Sewable, All-Carbon Electrodes and Signal Wires for Electronic Clothing, Nano Lett. 2021, 21, 17, pp. 7093-7099, August 30, 2021. DOI https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01039

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Dalla Corea del Sud, e più nel dettaglio dal lavoro di ingegneri e ricercatori del MIT, è arrivata la soluzione ad uno dei grossi limiti riscontrati nei dispositivi in via di sviluppo: la poca resistenza al sudore umano. Non solo danni ai sensori incorporati, ma anche irritazioni cutanee e problemi di aderenza alla pelle con conseguente impatto sulla bontà dei dati raccolti: tutte problematiche riconducibili all’inevitabile presenza dei pori. 

Da qui, la ricerca di una seconda pelle elettronica munita anche di specifici percorsi permeabili per il sudore. La soluzione è arrivata studiando la pelle, ma non solo. Analizzando dimensione e distribuzione dei pori, il team di lavoro ha ipotizzato una schema di fori da incidere sui dispositivi, senza però minare flessibilità delle pellicole e resistenza dei sensori. L’ispirazione è poi successivamente stata trovata grazie al kirigami, una tecnica orientale di intaglio e piegatura della carta.

Come creare quindi una texture forata e traspirante, ma allo stesso tempo deformabile e resistente? Collegando tra loro i suddetti fori. 

Seguendo queste considerazioni, il team ha fabbricato una e-skin composta da più strati funzionali, ciascuno dei quali inciso con microscopici pori sagomati e collegati fra loro. I sensori inseriti – idonei al monitoraggio di temperatura, idratazione, esposizione ai raggi UV…  – sono racchiusi tra due sottili pellicole protettive, ricoperte da un adesivo polimerico appiccicoso che ne permetterà poi una perfetta aderenza. Durante i vari test sperimentali, la raccolta dati è stata effettuata durante attività che inducono il sudore, come la corsa su tapis roulant o durante la consumazioni di pasti particolarmente piccanti. Assolutamente verificati i vantaggi legati all’introduzione di queste “vie sudoripare artificiali”. 

L’unico fattore che potrebbe ancora danneggiare questa pelle tecnologica, in un’ottica di lunga permanenza sulla cute – qualche mese almeno – potrebbe essere legata al contatto frequente con l’acqua o a situazioni di attrito particolarmente stressanti, dato l’impercettibile spessore del dispositivo.

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Centro Tessile Cotoniero e Abbigliamento SPA (unica test house in Italia accreditata da FIA – Federation Internationale de l’automobile per le omologazioni dell’abbigliamento da racing) ha recentemente omologato la prima maglia da racing in grado di analizzare simultaneamente il battito cardiaco e il ritmo respiratorio, dando la possibilità di monitorare e identificare in tempo reale eventuali alterazioni, stati di stress o affaticamento.

Si chiama VISM (Vital Signs Monitor) ed è una sottotuta da racing nata dalla collaborazione tra OMP Racing e Marelli.

Contro le innovazioni analizzate in precedenti articoli (qui e qui) finalizzate a una migliore qualità della vita, evidenziamo questa volta tre principali e più specifici obiettivi che consente di raggiungere, ovvero

• Sicurezza del pilota,
• Raccolta dati per l’allenamento,
• Monitoraggio della performance.

Equipaggiata con sensori Sensitex ® per la registrazione e la raccolta dei dati, è in grado in tempo reale di elaborare un elettrocardiogramma e di misurare la dilatazione toracica.

Rappresenta un grande passo verso il futuro per il settore motorsport, consentendo di verificare per tutto il tempo della gara tutti i parametri vitali che ne caratterizzano ogni sua fase.

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