Cientistas do Japão criam baratas ciborgues para ajuda em desastres

A natureza serve de inspiração para várias tecnologias criadas pelo ser humano. Tanto que, se acontecer um terremoto em um futuro não tão distante, os sobreviventes que ficaram presos nos escombros podem ter como seus primeiros socorristas baratas ciborgues.

Recentemente, cientistas japoneses estão desenvolvendo uma pesquisa para demonstrar a capacidade de colocar “mochilas” de células fotovoltaicas e eletrônicos nas baratas e controlar seus movimentos de forma remota.

Para isso, Kenjiro Fukuda e sua equipe do Thin-Film Device Laboratory, da gigante japonesa de pesquisa Riken, criaram uma película flexível de células solares. Ela tem quatro micras de espessura, aproximadamente 1/25 de um fio de cabelo. Por conta disso, ela pode ser instalada no abdômen dos insetos.

Além disso, essa película permite que as baratas se locomovam de forma livre enquanto a célula fotovoltaica gera energia suficiente para o processamento e envio dos sinais direcionais para órgãos sensoriais da parte de trás do inseto.

Baratas

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Esse trabalho é baseado em experimentos anteriores feitos pela Universidade Tecnológica de Nanyang, em Cingapura. O resultado disso podem ser insetos ciborgues para o futuro. Eles iriam entrar nas áreas perigosas de forma mais eficiente que os robôs existentes hoje em dia.

“As baterias dentro de pequenos robôs se esgotam rapidamente, então o tempo de exploração se torna mais curto. Um dos principais benefícios de um inseto ciborgue é que, quando se trata de um inseto, ele se move por conta própria, então a eletricidade necessária é bem menor”, disse Fukuda.

Para o estudo, Fukuda e sua equipe usaram as baratas sibilantes de Madagascar porque elas são grandes o suficiente para conseguirem transportar o equipamento, além de não terem asas para atrapalhar. E mesmo com a “mochila” nas costas, as baratas conseguem atravessar pequenos obstáculos ou se endireitar quando viram de cabeça para baixo.

Estudo

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Claro que essa pesquisa ainda tem muito que ser estudado. Contudo, em uma demonstração recente, o pesquisador Yujiro Kakei, da Riken, usou um computador especializado e um sinal bluetooth sem fio para dizer à barata ciborgue para virar à esquerda. Como resultado, o inseto foi para a direção pedida. No entanto, quando ele recebeu instrução para ir para direita, a barata girou em círculos.

O próximo objetivo dos cientistas é fazer com que os componentes da mochila fiquem ainda menores para que as baratas consigam se locomover com mais facilidade, e para que mais sensores e até mesmo câmeras sejam colocados.

Segundo Kakei, foram gastos 35 dólares para montar a mochila ciborgue com peças compradas no famoso distrito eletrônico de Akihabara, em Tóquio. A mochila pode ser removida das baratas e permite que elas voltem à sua vida no terrário do laboratório. Essa espécie vive até cinco anos em cativeiro.

Aplicações

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O resgate através das baratas não é a única serventia dessa película. Na visão de Fukuda, existem várias aplicações para a película de células solares, composta por camadas microscópicas de plástico, prata e ouro. Por exemplo, esse material pode ser embutido em roupas ou adesivos de pele para que se monitore os sinais vitais de uma pessoa.

“Em um dia ensolarado, um guarda-sol coberto com o material poderia gerar eletricidade suficiente para carregar um telefone celular”, disse ele.

Baratas como inspiração

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Além de possíveis agentes de resgate, as baratas já serviram como inspiração para criação de um robô. Assim como o inseto, o robô tem uma velocidade grande e uma capacidade de compressão grande. Ou seja, ele não pode ser esmagado.

O robô tem aproximadamente o tamanho de um selo postal. Ele ainda não foi batizado, mas suas especificações já são conhecidas. O robô consegue se mover a uma velocidade de 20 comprimentos de corpo por segundo e consegue suportar um peso de até um milhão de vezes seu próprio peso. Por exemplo, ele consegue ser pisado por um humano, que é aproximadamente 60 quilos o seu próprio peso, e depois voltar a si e continuar andando.

“A maioria dos robôs nesta pequena escala em particular são muito frágeis. Se você pisar neles, você praticamente destrói o robô. Descobrimos que, se colocarmos peso em nosso robô, ele ainda mais ou menos funcionará”, disse o engenheiro mecânico Liwei Lin, da Universidade da Califórnia, Berkeley.

Grande parte dessa tecnologia e habilidade do robô é por conta do seu design simples. Ele é feito de uma folha fina de difluoreto de polivinilideno (PVDF), que é um material piezoelétrico que se expande e contrai com a aplicação de uma pequena corrente alternada.

Justamente essa expansão e contração que dá ao robô-barata a sua maneira de se mover. Os cientistas adicionaram uma perna dianteira e uma camada de polímero elástico ao robô e com isso conseguiram que a folha dobrasse de uma forma que o impulsionasse para frente.

Até chegar a esse robô, a equipe experimentou vários comprimentos de robô, variando de 10 a 30 milímetros, além de também terem variado a frequência e a tensão da corrente elétrica para mudar a velocidade de execução dos projetos de robô.

Fonte: G1

Imagens: G1