Pele artificial dá sentido de tato a robôs

Uma pele artificial desenvolvida pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia pode dar aos robôs a capacidade de sentir mudanças de temperatura, pressão e até a presença de produtos químicos tóxicos por meio do toque.

A nova pele é usada junto de um braço robótico e sensores ligados à pele humana. Com um sistema de machine learning, um humano controla o robô usando seus próprios movimentos – e ainda recebe resposta em sua própria pele.

Apelidada de M-Bot, a plataforma de detecção robótica multimodal foi desenvolvida no laboratório de Wei Gao, professor de engenharia médica do Caltech. O plano dele é dar aos humanos um controle mais preciso sobre a ação dos robôs, além de evitar que se coloquem em risco.

“Os robôs modernos estão desempenhando um papel cada vez mais importante na segurança, agricultura e manufatura”, diz Gao. “Podemos dar a esses robôs uma sensação de toque e temperatura? Também podemos fazê-los sentir produtos químicos como explosivos e agentes nervosos ou riscos biológicos, como bactérias e vírus infecciosos? Estamos trabalhando nisso.”

A pele desenvolvida é uma espécie de gel gelatinoso que torna a mão robótica muito parecida com a nossa. Nela estão os sensores que lhe possibilitam detectar o que está segurando. Eles são impressos na pele, da mesma forma que uma impressora a jato de tinta imprime o texto em uma folha de papel.

“A impressão a jato de tinta tem esse cartucho que ejeta gotículas, e essas gotículas são uma solução de tinta, mas podem ser uma solução que desenvolvemos em vez de tinta comum”, diz Gao. “Criamos uma variedade de tintas de nanomateriais para isso.”

Pelos sensores serem impressos, se torna mais rápido e fácil para o laboratório projetar e testar outros tipos de sensores.

“Quando queremos detectar um determinado composto, garantimos que o sensor tenha uma alta resposta eletroquímica a esse composto”, relata Gao. “Grafeno impregnado com platina detecta o explosivo TNT de forma muito rápida e seletiva. Para um vírus, estamos imprimindo nanotubos de carbono, que têm uma área de superfície muito alta, e anexando anticorpos a eles. Tudo isso pode ser produzido em massa.”

Além de capacidade de tato, o robô também responde aos gestos de quem o controla. Eletrodos presos ao antebraço do operador detectam os sinais elétricos que seus músculos geram ao mover o braço e o pulso. A equipe o treinou em seis movimentos diferentes: desde mover-se para cima e para baixo até acompanhar a abertura da mão do operador.

A pele artificial, então, envia uma resposta à pele humana. Caso o controlador segure um objeto com muita força a ponto de quebrá-lo, ou a pele identifique uma substância tóxica, um estímulo elétrico é emitido na pele do operador, que sente “um pequeno formigamento”.

Gao espera que o sistema encontre diversas aplicações. Permitindo que os operadores dos robôs sintam quanto pesticida está sendo aplicado, ou se uma mochila suspeita deixada em um aeroporto tem vestígios de explosivos, ou até encontrar uma fonte de poluição em um rio.

“Queremos melhorar a estabilidade da pele robótica para que ela dure mais. Ao otimizar novas tintas e novos materiais, esperamos que isso possa ser usado em diferentes tipos de detecções direcionadas. Para colocá-la em robôs mais poderosos e torná-los mais espertos e mais inteligentes.”

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