Os robôs-partículas não fazem nada sozinhos, mas funcionam como um "tecido" quando se juntam. [Imagem: Shuguang Li et al. - 10.1038/s41586-019-1022-9]
Robô particulado
Os robôs atuais são geralmente dispositivos completos formados por componentes interdependentes, cada um com uma função específica - se uma peça falhar, o robô pára de funcionar.
Nos enxames robóticos, por sua vez, cada robô é uma máquina que funciona independentemente, permitindo que o todo continue executando sua função mesmo se uma ou algumas partes falharem.
Agora, Shuguang Li e colegas da Universidade de Colúmbia, nos EUA, demonstraram pela primeira vez uma maneira de construir um robô composto de muitos componentes "burros" e apenas fracamente acoplados uns aos outros, mas que consegue executar uma tarefa quando os componentes se juntam.
Ao contrário dos robôs modulares ou de enxame, cada componente é simples e não possui identidade individual ou posição endereçável - é o que os pesquisadores chamam de "partícula robótica".
Robô com comportamento biológico
Cada unidade, ou robô-partícula, pode realizar apenas oscilações volumétricas uniformes - ligeiras expansões e contrações - mas não se mover de forma independente.
As coisas só acontecem quando uma série dessas partículas robóticas se ajuntam em um aglomerado "pegajoso". O grupo inteiro começa a oscilar em reação a uma fonte de luz. As oscilações individuais das partículas fazem com que o robô inteiro lentamente comece a se mover para a frente, em direção à luz.
Mesmo em configurações amorfas, os robôs-partículas exploram os fenômenos da mecânica estatística para produzir locomoção. Esse processo gera um movimento que permite que o robô viaje rumo a um objeto, abrace um objeto como se fosse um glóbulo branco engolindo um invasor, ou mesmo transporte um objeto.
Se precisar passar por um túnel, por exemplo, o enxame pode se estreitar, atravessar a abertura e se remontar como uma bolha no outro lado.
Nesta demonstração os robôs foram atraídos pela luz, mas eles podem ser programados para seguir outros sinais. [Imagem: Shuguang Li/Columbia Engineering]
Ecofagia
O robô mimetiza o comportamento das células vivas, que se reúnem e migram coletivamente sob certas condições, como quando as células inflamatórias viajam pela corrente sanguínea até o local de um ferimento para ajudar no processo de cura.
Mas esse robô composto também é uma demonstração de um conceito que apavorou muitos nos primórdios da nanotecnologia: O conceito grey goo, ou ecofagia, que envolve robôs microscópicos capazes de se autorreplicarem manipulando átomos individuais - se saírem do controle, eles poderiam consumir toda a matéria da Terra construindo outros robôs, em um processo que se acelera de forma logarítmica.
A maioria dos pesquisadores descarta essa possibilidade - mas nem todos.
"Você pode pensar em nosso novo robô como o proverbial 'Grey Goo'," diz o professor Hod Lipson. "Nosso robô não tem um único ponto de falha nem controle centralizado. Ele ainda é bastante primitivo, mas agora sabemos que esse paradigma fundamental da robótica é realmente possível. Achamos que ele pode até explicar como grupos de células podem se mover juntos, mesmo que as células individuais não possam."
É claro que esses robôs são grandes e podem apenas se mover: eles estão muito longe de poder capturar átomos individuais para construir outras versões de si próprios.
Bibliografia:
Particle robotics based on statistical mechanics of loosely coupled components
Shuguang Li, Richa Batra, David Brown, Hyun-Dong Chang, Nikhil Ranganathan, Chuck Hoberman, Daniela Rus, Hod Lipson
Nature
Vol.: 567, pages 361-365
DOI: 10.1038/s41586-019-1022-9
FONTE: SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA
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