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Uma barata em um minúsculo traje de mergulho parece algo de onde você fugiria, e não algo que você enviaria para uma zona de desastre. No entanto, os cientistas dizem que esta pequena configuração estranha poderá um dia ajudar as equipas de resgate a procurar locais onde humanos e grandes robôs não conseguem 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 por até três horas e se movam debaixo d’água, bem como em espaços com baixo teor de oxigênio.
A pesquisa é publicada na Nature Communications. O objetivo é expandir a forma como os insetos ciborgues podem ajudar após inundações, terremotos ou outros desastres onde detritos, drenos e espaços apertados podem bloquear o acesso.
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O minúsculo traje de mergulho fornece oxigênio à barata ciborgue, permitindo que ela permaneça debaixo d’água por até três horas. (NTU Cingapura)
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Como funciona o traje de mergulho para barata ciborgue
Uma barata ciborgue é um inseto vivo equipado com minúsculos componentes eletrônicos que podem controlar seus movimentos. Ao contrário de um pequeno robô protético, ele usa seus próprios músculos para andar. Isso significa que ele precisa de muito menos energia da bateria do que um robô que depende de motores. 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 o traje de mergulho Cyborg Cockroach. O traje consiste em um tanque de geração de oxigênio, uma concha flexível à prova d’água e quatro tubos de oxigênio de silicone. Juntos, esses segmentos impedem a entrada de água enquanto enviam oxigênio diretamente para as aberturas respiratórias 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, adicione uma pequena quantidade de peróxido de hidrogênio diluído. Essa reação química libera oxigênio lentamente. A partir daí, o oxigênio viaja pelo traje e pelos tubos conectados aos espiráculos da barata. Em outras palavras, o inseto obtém seu próprio e minúsculo sistema de oxigênio. Os pesquisadores compararam-no aos tanques usados por mergulhadores humanos.
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Por que os cientistas transformaram baratas em robôs de resgate
A equipe examinou o conjunto de baratas sibilantes de Madagascar. Esta espécie é frequentemente usada na pesquisa de insetos ciborgues porque é grande, robusta e não tem asas. O traje transforma o inseto ciborgue de um rastreador terrestre em um robô de resgate anfíbio que pode atravessar terrenos secos e molhados.
Isso pode ajudar em áreas onde os robôs normais têm dificuldades. Um local de desastre pode incluir concreto desmoronado, água parada, drenos bloqueados 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. Ainda assim, a engenharia é impressionante. Os pesquisadores estão usando a locomoção natural da barata e criando uma maneira de ela respirar debaixo d’água.
O minúsculo controlador integrado recebe comandos de computador que ajudam a direcionar os movimentos da barata ciborgue durante o experimento. (NTU Cingapura)
O que aconteceu quando a barata ciborgue foi para a água?
Com trajes de mergulho, as baratas ciborgues permanecem ativas debaixo d’água por até três horas. Sem o traje, uma barata de controle sufocou em cerca de dois minutos durante o teste. Os pesquisadores também testaram insetos em túneis de plástico que simulavam condições difíceis de resgate. Uma configuração incluía um compartimento cheio de dióxido de carbono e um compartimento cheio de água. Uma barata ciborgue vestida com isso.
A equipe também testou lacunas estreitas subaquáticas. Usando eletrônicos implantados em vez de uma mochila pesada, a barata ciborgue rasteja por uma fenda de 2 centímetros de altura. Este é um espaço onde muitos pequenos robôs podem ficar presos.
Como os insetos ciborgues 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 o movimento subaquático e ele se tornará ainda mais eficaz em áreas inundadas por desastres.
Isto pode ajudar após fortes chuvas, terremotos ou falhas de infraestrutura. Versões futuras podem inspecionar canos inundados, drenos, túneis ou edifícios danificados. Os pesquisadores ainda estão melhorando o sistema. Eles querem testá-lo em um ambiente mais de desastre, tornar o traje mais durável e adicionar sensores e equipamentos de navegação para uso em campo.
Isso é o que você quer dizer
Você provavelmente não verá baratas ciborgues rastejando pela sua vizinhança tão cedo. Ainda é uma pesquisa, não uma ferramenta de resgate pronta para equipes de emergência diárias.
No entanto, mostra para onde está indo a tecnologia de pesquisa. As equipes de resgate precisam de equipamentos que possam chegar com segurança a locais onde os humanos não podem entrar. Se um pequeno inseto vivo puder carregar eletrônicos, rastejar pelos escombros e ficar submerso, ele poderá se tornar parte de um sistema de resgate maior.
Em última análise, isto poderá significar inspeções mais rápidas após inundações, melhor acesso ao interior dos edifícios danificados e mais opções quando cada minuto conta.
Maneira original do carrinho
Uma barata ciborgue em traje de mergulho parece selvagem, mas a razão por trás disso é séria. As zonas de desastre podem estar cheias de espaços apertados, ar tóxico e água estagnada. Esta condição pode impedir humanos, 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 a locomoção natural da barata e acrescentam a parte que falta: a respiração subaquática. Para mim, a grande questão é o que acontecerá quando essa tecnologia ganhar sensores, câmeras e melhor navegação. Ele pode transformar um pequeno rastreador assustador em uma ferramenta que ajuda a salvar vidas.
Você se sentiria confortável em usar insetos ciborgues em missões de busca e resgate se eles pudessem ajudar a encontrar pessoas mais rapidamente? Escreva para nós e nos informe Cyberguy.com
Equipes de resgate trabalham no local de um complexo de edifícios que desabou após o terremoto de sexta-feira em La Guaira, Venezuela. (Reuters/Ricardo Arduengo)
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