Nel 1998 Neil Gershenfeld, direttore del Center for Bits and Atoms del Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Boston aprì un Corso universitario intitolato How to Make (Almost) Anything, traducibile in «Come fare (quasi) qualsiasi cosa».

Gli studenti che parteciparono alla prima lezione di Gershenfeld si sentirono come facenti parte dell’equipaggio della nave stellare Enterprise di Star Trek, dove grazie al “Replicatore” si poteva generare qualsiasi cosa.

Quello che in Star Trek era pura fantascienza è oggi diventato realtà ed è noto come “rivoluzione dei Makers” o “Fabing”. In breve tempo dal MIT l’idea di “costruire da soli” si è infatti propagata in tutto il mondo e grazie alla rivoluzione elettronica degli ultimi anni si è trasformata da un’idea innovativa di un istituto di ricerca in una realtà tangibile portata avanti da hobbisti e appassionati di tecnologia.

Sono nati così i primi spazi condivisi basati sulla filosofia del “Fabing: i “Fab Lab” (dall’inglese “fabrication laboratory”).

Un “Fab Lab”è una piccola officina che offre servizi personalizzati di fabbricazione digitale. La maggior parte dei “Fab Lab” utilizza macchine costruite a partire da progetti “Open Source” che poi vengono modificate per andare incontro alle specifiche esigenze di ciascun laboratorio e ri-pubblicate come nuovo progetto. Le macchine sono in gran parte costituite da pezzi “stampati” a loro volta da altre macchine dando così vita ad un processo iterativo di replicazione dove “le macchine generano altre macchine” sotto la guida di esperti che condividono le loro idee in modo libero tramite la rete.

I “Fab Lab” utilizzano tecnologie produttive che non possono competere con la produzione di massa, hanno però dimostrato grandi potenzialità nel fornire ai loro utenti gli strumenti per realizzare prototipi funzionali delle proprie idee e dei propri progetti.

A Dicembre 2012 è nato, sulla scia della rivoluzione dei Maker italiani capitanata dal Fab Lab Italia http://www.fablabitalia.it/ e dalle Officine Arduino, il “Fab Lab” di Pisa http://www.fablabpisa.org/

L’idea del FabLabPisa nasce dalla constatazione che Pisa e la Toscana in generale hanno un’enorme potenzialità inutilizzata: un bacino enorme di menti eccelse e di giovani entusiasti in formazione vogliosi di dare il loro contributo e vedere riconosciuti i propri sforzi.

L’obiettivo del FabLabPisa è quello di affiancare alla filosofia del “costruire da soli” il concetto di “crowd thinking” (pensare della folla). Insieme queste due filosofie ci portano al concetto di “costruire insieme”, un passo fondamentale per mettere insieme menti e mani.

Il processo di nascita del Fab Lab di Pisa parte infatti dal 2007, quando è nato il Leaning Lab il Living Lab di Pisa http://www.leaninglab.org/. Al “Leaning Lab” hanno partecipato numerosi studenti, ricercatori, professori e professionisti. Nel Leaning Lab si sono confrontati dando vita a numerose idee che oggi sono diventate prodotti reali, servizi e progetti. Il “Leaning Lab” ha prodotto negli anni iniziative di successo come il concorso, interno all’Università di Pisa, “One Idea X Day” che ha permesso in 2 mesi di produrre oltre 200 idee di cui ben 60 sono state inviate al concorso K-Idea, lanciato dall’associazione per lo sviluppo scientifico e tecnologico Kilometro Rosso di Bergamo. Il premio assegnato ad uno dei rappresentati (Ing. Franco Failli) del Leaning Lab è stato quello di migliore inventore più prolifico.

Risulta dunque abbastanza chiaro come il “FabLabPisa” sia la naturale evoluzione dell’attività del “Leaning Lab”. Infatti se l’obiettivo del “Leaning Lab” era quello di generare idee “vendibili” di nuovi prodotti/servizi attraverso un percorso strutturato di incentivazione della creatività, l’obiettivo del FabLabPisa è quello di dar corpo alle idee e trasformarle mediante le opportune strategie di produzione.

Collaborative crowd thinking and prototyping

Il “FabLabPisa” non sarà quindi una delle tante comunità virtuali in cui condividere idee o opinioni ma anche e soprattutto uno spazio fisico in cui varie macchine e sistemi di prototipazione rapida vengono resi disponibili a chi vuol veder nascere un prodotto da una propria idea. Il “FabLabPisa” aggiunge però a questa sorta di officina condivisa un sistema di raccolta e sviluppo delle idee che usufruirà sia delle innovative tecnologie di tracciatura della proprietà intellettuale sviluppate dal “Leaning Lab” che dell’esperienza decennale del nostro team nella gestione di processi di sviluppo e nella guida delle attività di progettazione e design.

Il FabLab Pisa in collaborazione con il team di OpenSourceHardware.it http://oshw.it/ (Neonata realtà livornese) hanno costruito varie stampanti 3D che verranno mostrate in funzione nel contesto della notte dei ricercatori  di Livorno.

Il “FabLabPisa” si rivolge quindi non solo alla comunità dei più preparati “makers” o ingegneri ma a chiunque creda nelle potenzialità di un’ idea e che voglia vederla un giorno convertita in un prodotto commerciale.

Grazie a questo approccio aperto e del “fare” il FabLab Pisa in meno di un anno di vita ha realizzato gi numerosi progetti Nazionali e Internazionali fra cui #SOME http://www.fablabpisa.org/?page_id=151 l’oggetto smart con comportamento “sociale” e #OS4BME http://www.fablabpisa.org/?page_id=520 un corso di progettazione di sistemi biomedicali basato sull’utilizzo di tecnologia open source organizzato in collaborazione con la Prof. Ahluwalia del Centro di Ricerche “E. Piaggio” http://www.centropiaggio.unipi.it/.

Il grafene è il materiale più sottile mai creato dall’uomo, con uno spessore pari a un atomo, ovvero le stesse dimensioni che otterremmo se dividessimo la sezione di un capello in 10000 parti. Il grafene è composto da atomi di carbonio disposti su un reticolo bidimensionale a nido d’ape.

Reticolo cristallino del grafene. Da http://faraday.fc.up.pt/…/admin/copy_of_teste/image

Nonostante sia stato scoperto solo nel 2004, questo nuovo materiale ha da subito attratto l’attenzione di molti gruppi di ricerca accademici nel campo della nanoelettronica, proprio per le interessanti e peculiari proprietà fisiche che lo caratterizzano.

Ad esempio, gli elettroni riescono a viaggiare in questo materiale con velocità prossime a quelle della luce. Dal punto di vista ingegneristico, il grafene mostra effetti legati al trasporto di carica elettrica e proprietà fisiche, che fanno intravedere possibili applicazioni nei dispositivi elettronici di prossima generazione.

Il grafene si comporta infatti come un conduttore dalle eccezionali proprietà sia elettriche che termiche, e che lo rendono un potenziale candidato per sostituire il rame nei  nostri computer.

L’interesse strategico nei confronti del grafene dal punto di vista industriale è sicuramente confermato dalle ricerche intraprese nel settore dalle maggiori industrie come INTEL e IBM, che rivolgono da sempre i loro sforzi al fine di trovare soluzioni tecnologiche che garantiscano il perpetuarsi della “Legge di Moore”, che afferma che il numero di componenti contenuti nei circuiti integrati (come i processori dei nostri portatili) deve raddoppiare ogni 18 mesi.

Fino ad oggi, la tecnologia in silicio ha dimostrato la propria superiorità rispetto a tutte le soluzioni che si sono presentate sulla scena mondiale. D’altra parte, questa tecnologia presenta dei limiti intrinseci legati principalmente alle enormi densità di potenza in gioco. Si pensi per esempio che all’aumentare della complessità dei processori, il flusso di calore sta ormai raggiungendo valori prossimi a quelli presenti nei reattori delle centrali nucleari! Risulta chiaro che soluzioni alternative sia in termini di architettura dei transistori, che in termini di materiali utilizzati devono essere prese in considerazione.

Esempio di dispositivo in grafene

Il grafene, perciò, per le sue proprietà termiche straordinarie potrebbe risolvere questi problemi. Inoltre, l’eccezionale mobilità delle cariche, accompagnata da opportune soluzioni architetturali, potrebbe permettere la realizzazione di transistori a bassissimo consumo per applicazioni portatili come telefoni cellulari o palmari, che potrebbero essere ricaricati una volta al mese, invece che ad intervalli di qualche giorno.

Nonostante i dubbi relativi a questo nuovo tipo di materiale siano ancora numerosi, le aspettative nei confronti del grafene sono grandi, come confermato dall’assegnazione del Nobel per la fisica a soli 6 anni dalla sua scoperta.

Dagli anni ‘ 70 ad oggi, i rapidi progressi avvenuti nella grafica computerizzata, nella tecnologia robotica e nell’intelligenza artificiale hanno portato allo sviluppo concreto di personaggi protagonisti di videogiochi, cartoni animati e film di fantascienza. Ciò che decenni fa era confinato al mondo della pura fantascienza è diventato oggi parte della realtà quotidiana.

Si tratta di robot di forme e funzionalità diverse, dai bracci robotici utilizzati nell’industria ai robot per l’esplorazione terrestre o marina, ai robot-giocattolo destinati a diventare veri e propri compagni di gioco e ai robot per uso medico e scientifico.

Un campo di ricerca che ultimamente stà dievntando di grande interesse è quello dei “robot sociali”, ovvero robot creati con l’obiettivo di essere in grado di interagire con le persone, analizzandone i segnali verbali e non verbali e reagendo di conseguenza. Questo aspetto diventa ancora più importante per i robot antropomorfi, gli androidi.

In questo scenario si colloca FACE (Facial Automation for Conveying Emotions), un robot dalle sembianze umane dotato di un corpo passivo e un viso femminile capace di interagire tramite espressioni facciali e movimenti del viso e del collo.

FACE è stato sviluppato da David Hanson http://www.hansonrobotics.com/, un ricercatore Statunitense che in collaborazione con i ricercatori del FACETeam http://www.faceteam.it/ del  Centro “E. Piaggio” http://www.centropiaggio.unipi.it/ dell’università di Pisa ha realizzato il volto in silicone di FACE ispirandosi ad un ritratto della moglie.

Due sono gli aspetti principali che caratterizzano la sfera sociale: l’estetica e il comportamento. La tendenza degli ultimi decenni di creare robot sempre più simili all’uomo, inizialmente nata come sfida, è ormai diventata una realtà tanto da rendere difficile distinguere il robot dall’essere umano in carne ed ossa. Dal punto di vista del comportamento, l’orientamento antropocentrico porta a studiare atteggiamenti, gesti e movimenti dell’uomo in ambito sociale al fine di poterli riprodurre sui robot.

La ricerca del FACETeam è quindi orientata a sviluppare un sistema hardware e software capace di rendere FACE un robot “sociale”, sia dal punto di vista estetico che dal punto di vista comportamentale.

Nel contesto dell’evento “Notte dei ricercatori” FACE verrà mostrato attivo, con capacità di riprodurre espressioni facciali e di analizzare la scena sociale identificando i soggetti presenti, chi sta parlando ed interpretando inoltre le espressioni facciali dei suoi interlocutori.

Daniele Mazzei, @MazzeiDaniele

FACE sarà presente a ExpoScienza Livorno, per la serie di eventi della Notte dei Ricercatori a Livorno.

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