La matematica va nei campi, riscrive la formula del terreno

Non solo metamateriali ma riscrivere le basi del ‘primo’ di tutti i materiali: il terreno. La matematica applicata arriva anche nel mondo dell’agricoltura e il nuovo ambizioso obiettivo è sviluppare materiali capaci di replicare e migliorare le caratteristiche dei terreni usati nell’agricoltura soiless, usati ad esempio nell’idroponico. E’ uno dei progetti presentati in occasione della conferenza europea Math 2 Product in Sicilia, a Taormina.

“Siamo in una fase storica in cui è obbligatorio ripensare alle tecniche di produzione agricola”, ha spiegato Simona Perotto del Politecnico di Milano e co-fondatrice e presidente dello spinoff Adapta studio. Una necessità messa in luce da varie organizzazioni internazionali come la Fao che stima come entro il 2050 sarà necessario aumentare la produzione agricola di circa il 70% per rispondere alla crescente domanda di cibo.

Tante sono le soluzioni su cui si lavora, dall’uso degli insetti alla carne coltivata fino alla cosiddetta coltivazione senza suolo, soiless, ovvero le varie tecniche che permettono di coltivare in spazi ridotti, senza usare terra e con limitatissimo uso di acqua e pesticidi. Ma si può ancora fare molto per migliorare: “l’idea è di sostituire i terreni standard con materiali sintetici che riescano a replicare da un lato le proprietà del terreno standard, dall’altro a includere proprietà utili per la coltivazione di una tipologia specifica di pianta”, ha aggiunto Perotto.

In questi anni si sta lavorando ai cosiddetti metamateriali, materiali ottenuti dalla ripetizione periodica di ‘mattoncini’ con una specifica forma: modificando tale forma è possibile far emergere proprietà e comportamenti desiderati. Le stesse tecniche sono ora state usate per ridisegnare le caratteristiche dei terreni usati per la coltivazione idroponica e da ciò sono nate nuove forme di terreno. Si tratta di lattice che viene disegnato in celle il cui specifico design riesce a conferire caratteristiche anche di crescita delle piante, specifiche geometrie possono ad esempio stimolare la crescita di alcune parti della pianta, modificare la dimensione dei frutti o la distribuzione. “Tutto questo – ha concluso la ricercatrice italiana – grazie a un algoritmo basato su strumenti matematici sofisticati che, in modo automatico, permette proprio di identificare la forma della cella al fine di soddisfare proprietà di interesse”.