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Uma barata com uma roupa de neoprene minúscula parece algo de que você pode fugir, e não algo que você pode enviar para uma zona de desastre. No entanto, os cientistas dizem que esta pequena configuração estranha poderá um dia ajudar as equipes de resgate a procurar locais onde pessoas e robôs maiores não possam chegar com segurança.
Pesquisadores da NTU Cingapura e da Universidade Waseda desenvolveram um traje de mergulho flexível para baratas ciborgues. O traje permite que os insetos sobrevivam e se movam debaixo d’água, bem como em espaços com baixo teor de oxigênio, por até três horas.
O estudo foi publicado na revista Nature Communications. O objetivo é expandir a forma como os insetos robóticos podem ajudar após inundações, terremotos ou outros desastres onde detritos, drenos e espaços apertados podem impedir o acesso.
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Um minúsculo traje de mergulho fornece oxigênio à barata ciborgue, ajudando-a a se mover debaixo d’água por até três horas. (Universidade Nacional de Singapura)
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Como funciona um traje de mergulho para baratas ciborgues
Uma barata ciborgue é um inseto vivo equipado com pequenos componentes eletrônicos que podem direcionar seu movimento. Ao contrário do pequeno robô artificial, ele usa os seus próprios músculos para andar. Isso significa que requer muito menos energia da bateria do que um robô motorizado. No entanto, as baratas ainda precisam de ar. Eles respiram através de pequenas aberturas chamadas espiráculos. Uma vez submersos, eles não conseguem extrair oxigênio da água.
É aí que entra em cena o traje de mergulho para baratas ciborgues. O traje contém um tanque gerador de oxigênio, um capuz flexível à prova d’água e quatro tubos de oxigênio de silicone. Juntas, essas peças impedem a entrada de água enquanto enviam oxigênio diretamente para os orifícios respiratórios da barata.
O tanque de oxigênio é impresso em 3D a partir de uma resina transparente semelhante a plástico. Dentro, os pesquisadores colocaram uma esponja tratada com dióxido de manganês. Em seguida, adicionaram uma pequena quantidade de peróxido de hidrogênio diluído. Esta reação química libera oxigênio lentamente. A partir daí, o oxigênio viaja através do traje até os tubos conectados aos espiráculos da barata. Em outras palavras, o inseto obtém seu próprio sistema de oxigênio. Os pesquisadores o comparam ao tanque usado por mergulhadores humanos.
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Por que os cientistas transformaram uma barata em um robô de resgate?
A equipe testou o traje em uma barata sibilante em Madagascar. Esta espécie é frequentemente usada na pesquisa de insetos ciborgues porque é grande, forte e não tem asas. O traje transforma o inseto ciborgue de um rastreador terrestre em um robô de resgate anfíbio que pode se mover em terrenos secos e molhados.
Isso poderia ajudar em locais onde os robôs normais têm dificuldades. O local do desastre pode incluir concreto em ruínas, água parada, drenos entupidos e lacunas estreitas. Um pequeno sistema guiado por insetos poderia se mover por esses espaços enquanto versões futuras carregassem sensores ou câmeras. A ideia pode fazer sua pele arrepiar. No entanto, a engenharia é impressionante. Os pesquisadores usam o movimento natural da barata e acrescentam uma forma de ela continuar respirando debaixo d’água.
Um pequeno controlador integrado recebe comandos de computador que ajudam a orientar o movimento da barata ciborgue durante os testes. (Universidade Nacional de Singapura)
O que aconteceu quando as baratas ciborgues foram para a água
Usando um traje de mergulho, as baratas ciborgues permaneceram ativas debaixo d’água por até três horas. Sem o traje, a barata de controle sufocou cerca de dois minutos durante o teste. Os pesquisadores também testaram os insetos em túneis de plástico que simulavam condições difíceis de resgate. Uma configuração incluía uma seção cheia de dióxido de carbono seguida por uma seção cheia de água. As baratas ciborgues vestindo o traje conseguiram passar.
A equipe também testou lacunas estreitas debaixo d’água. Usando componentes eletrônicos implantados em vez de uma mochila volumosa, a barata ciborgue passou por uma fenda de 2 cm de altura. Este é o tipo de espaço em que muitos pequenos robôs poderiam ficar presos.
Como os insetos robóticos podem ajudar as equipes de busca e resgate
A maior conclusão é que os robôs de resgate nem sempre se parecem com máquinas. Em alguns casos, eles podem usar o corpo de um inseto vivo e adicionar tecnologia ao seu redor. Uma barata ciborgue pode rastejar através de escombros, espremer-se em espaços apertados e usar muito pouca energia. Adicione movimento subaquático e ele se tornará ainda mais útil em áreas inundadas por desastres.
Isto pode ajudar após fortes chuvas, terremotos ou falhas de infraestrutura. Versões futuras poderão inspecionar canos submersos, drenos, túneis ou edifícios danificados. Os pesquisadores ainda estão trabalhando para melhorar o sistema. Eles querem testá-lo em ambientes semelhantes a desastres, tornar o traje mais durável e adicionar sensores e ferramentas de navegação para uso em campo.
O que isso significa para você?
Você provavelmente não verá baratas ciborgues rastejando pela sua vizinhança tão cedo. Isto ainda é pesquisa, não uma ferramenta de resgate pronta para equipes de emergência diárias.
No entanto, mostra para onde a tecnologia de pesquisa pode estar indo. As equipes de resgate precisam de ferramentas que possam chegar a locais onde os humanos não podem entrar com segurança. Se um inseto pequeno e vivo puder transportar dispositivos eletrônicos, mover-se através de escombros e continuar nadando debaixo d’água, ele poderá se tornar parte de um sistema de resgate maior.
Em última análise, isto poderá significar inspeções pós-inundações mais rápidas, melhor acesso aos edifícios danificados e mais opções quando cada minuto conta.
Principais conclusões para Kurt
Uma barata robô vestindo roupa de neoprene parece estranha, mas a razão por trás disso é perigosa. As zonas de desastre podem estar cheias de espaços apertados, ar tóxico e água estagnada. Essas condições podem impedir pessoas, drones e muitos pequenos robôs. Esta pesquisa dá aos cientistas uma nova maneira de pensar sobre a tecnologia de resgate. Em vez de construir cada peça do zero, eles usam o movimento natural da barata e acrescentam a peça que falta: a respiração subaquática. Para mim, a grande questão é o que acontecerá quando esse tipo de tecnologia tiver melhores sensores, câmeras e navegação. Isso pode transformar aquele pequeno monstro assustador em uma ferramenta para salvar vidas.
Você se sentiria confortável em usar insetos robóticos em missões de busca e resgate se eles pudessem ajudar a encontrar pessoas mais rapidamente? Informe-nos escrevendo para nós em Cyberguy.com
Equipes de resgate trabalham no local de um complexo de edifícios que desabou após terremotos em La Guaira, Venezuela, na sexta-feira. (Reuters/Ricardo Arduengo)
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