Mquinas quase vivas comeam a se mexer nos laboratrios

Robtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 29/04/2021

Binica

Ainda no so os Cylons (Battlestar Galactica) e nem os Borgs (Jornada nas Estrelas), mas os primeiros arremedos de criaturas compostas de materiais biolgicos e materiais engenheirados esto comeando a se mover pelos laboratrios.

um metamaterial – um material artificial sem equivalentes no mundo natural – mecnico que pode “sentir” as foras que esto sendo aplicadas a ele e responder com aes programadas.

Trata-se basicamente de um “material inteligente”, no sentido de que ele pode reagir ao ambiente porque incorpora lgica sem precisar de um processador.

“Ns criamos metamateriais mecnicos macios com redes de polmeros condutores e flexveis que podem computar todos os clculos lgicos digitais,” disse o professor Ryan Harne, da Universidade do Estado da Pensilvnia, nos EUA.

O material capaz de realizar operaes da lgica booleana usando reconfiguraes de suas redes polimricas condutoras: Quando uma fora mecnica lhe aplicada, ele reage conectando ou desconectando essas redes.

Ele tambm pode ser acionado eletricamente: Usando uma entrada de baixa voltagem, a equipe criou uma maneira para que o material macio decida como reagir de acordo com o sinal da tenso (positiva ou negativa), o que feito igualmente reconfigurando a rede do polmero.

Esta plataforma tem potencial para uma variedade de aplicaes, dos tratamentos mdicos at a melhoria do meio ambiente.
[Imagem: Charles El Helou et al. – 10.1038/s41467-021-21920-y]

Vida engenheirada

De forma um tanto surpreendente, o material foi alm da lgica mecnica pura, aquela baseada em combinaes de interruptores biestveis – interruptores com dois estados estveis – para representar os “0s” e “1s” de uma sequncia de nmeros binrios.

Ao usar lgica mecnica pura, o material acaba “travando” porque certas operaes lgicas no podem ser construdas. Foi a que a equipe incorporou a atuao eltrica.

“Voc chega a um ponto em que no consegue processar todas as oito portas lgicas,” contou Harne. “Voc pode processar quatro delas, mas no consegue processar as ltimas quatro. Descobrimos a maneira de incorporar sinais eltricos junto com sinais mecnicos, o que nos permite processar todas as portas lgicas usadas na computao digital moderna.”

Ao reconfigurar simultaneamente a deformabilidade do material e sua conduo eltrica, a equipe conseguiu que as sadas sejam sempre eltricas, o que permite conectar o material a um atuador externo. Alm disso, a combinao de sinais eltricos e mecnicos permite que a coisa se mova em direes definidas.

” um pouco sci-fi, tenho que admitir isso, e devo dizer, meus colegas me acham meio maluco,” brincou Harne. “Mas se ns, como engenheiros e cientistas, entendermos todas as coisas que constituem a vida, por que no tentarmos fazer coisas vivas engenheiradas que possam ajudar as pessoas?”

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