由芭芭拉·马佐莱 (Barbara Mazzolai) 在 IIT 协调的一个研究小组——意大利理工学院（意大利理工学院）创造了第一个柔软、可生物降解和可溶魔术贴的原型，其灵感来自“抓地草”植物叶子的微钩结构(Galium aparine)，用于监测和保护环境以及精准农业的设备。该研究发表在国际期刊通讯材料上，展示了人造微型钩如何应用于一系列设备，当这些设备附着在植物叶子上时，充当一种临时石膏，将有益物质释放到植物的血管系统中，或者作为智能夹子，在植物叶子上无线传递信息，监测农作物的健康状况。

这项研究已经提供资金的支持下，美国国家地理学会和欧洲资助的项目GrowBot的一部分，致力于创造的攀登启发新的机器人工厂和其Mazzolai是协调。

攀缘植物 Galium aparine，通常被称为“catchweed”，已经进化出一种特殊的寄生锚定机制，允许它通过叶子上的微钩爬过其他植物。这些钩子允许它在生长时锚定在其他植物的表面上，利用它们来获得物理支撑。

IIT 的研究人员从形态学和生物力学的角度研究了这些天然微钩的结构，以人工复制它们的特征。这些钩子是由高分辨率 3D 打印机制成的，采用了一系列高抗性材料，并且具有可适应相关应用的特性，例如由异麦芽酮糖醇（一种类似糖的物质）制成的光敏或可生物降解材料。

“我们的研究总是从观察自然开始，寻求通过对环境影响低的机器人技术复制生物采用的策略，”IIT 机器人学副主任兼 IIT 仿生软机器人实验室负责人 Barbara Mazzolai 评论道。“通过这个最新的研究项目，我们进一步证明了创建创新解决方案是可能的，这些解决方案不仅旨在监测我们星球的健康状况，特别是植物的健康状况，而且在不改变它的情况下这样做。”

微型钩结构的锚固能力已经过测试，并被证明能够牢固地附着在一系列植物上。在这种形式的魔术贴的基础上，研究人员提出了许多用于精准农业和环境保护的设备。

一个最初的应用被设计成以一种几乎没有侵入性的方式穿透植物角质层，允许对植物进行监测和治疗。通过附着在植物上，异麦芽酮糖醇微钩可以与叶子的维管系统连接，并且由于异麦芽酮糖醇是可溶的，因此溶解在里面。此应用让微钩作为膏药，可将有益物质、药物、杀虫剂或杀菌剂局部释放到叶子上，优化自然资源的利用，减少农药的过度使用，从而有助于保护生态系统. 此外，一旦涂抹，石膏就会溶解，从而避免产生废物。

“这些微型挂钩用途广泛，使我们能够创造一系列应用，并申请专利，”位于热那亚的 IIT 马佐莱小组的研究员、该项目的主要作者 Isabella Fiorello 解释说。“这种锚定形式可用于原位监测植物的微气候，如温度、湿度和光照，或用于将分子受控释放到植物的血管系统中。”

特别是，使用光敏树脂印刷的钩子与电子设备和光、温度和湿度传感器组装在一起，形成一个统一的系统，创建智能夹子，通过叶子的两侧对植物进行无线监控。最后，同样在相同结构的基础上，研究人员提出了一种微型机器人系统，能够使用微步在叶子表面上移动。