Imagine-se preso sob os escombros após um sismo, e vê aproximar-se uma barata coberta de componentes eletrónicos, transportando uma agulha com mola nas costas. Este protótipo de « paramédico ciborgue », batizado de « Paraborg », poderá um dia prestar ajuda vital a vítimas que os socorristas teriam dificuldade em alcançar. Os seus concebedores da University of Queensland, na Austrália, descreveram os resultados na revista Advanced Science.
- Investigadores australianos criaram baratas ciborgue, os Paraborgs, que podem localizar vítimas presas e injetar-lhes medicamentos.
- Elétrodos controlados sem fios orientam as baratas, que transportam câmaras ou injetores.
- Em 25 tentativas, as baratas completaram sempre o percurso e atingiram o alvo em 72% dos casos.
- Ainda há problemas por resolver, como a comunicação, a autonomia e a segurança, antes de qualquer uso em pessoas.
Um inseto que já sabe mover-se
Há décadas que os cientistas tentam desenvolver insetos ciborgue, ou seja, insetos modificados por uma interface eletrónica. Para T. Thang Vo-Doan, diretor do Biorobotics Lab da University of Queensland, em Brisbane, estes insetos oferecem « um atalho para contornar alguns dos problemas mais árduos da robótica ». Construir um robô do tamanho de um inseto capaz de « se deslocar de forma fiável nos escombros, transpor superfícies irregulares, levantar-se após uma queda, transportar a sua própria energia e ainda ter espaço para sensores úteis » continua, segundo ele, « extraordinariamente difícil ».
Em vez de reproduzir mecanicamente cada parte do corpo de um inseto, os investigadores podem assim enxertar uma interface eletrónica num animal que já possui essas capacidades. Trabalhos anteriores mostraram que é possível dirigir escaravelhos e traças, mas estes serviam sobretudo como plataformas de sensores passivas.
Em 2023, Vo-Doan e o seu colega Thanh Nho Do falavam de insetos ciborgue de busca e salvamento pouco antes da conferência internacional IEEE sobre robótica e automação (ICRA). Colocaram então uma questão: « O que acontece depois de um inseto encontrar uma vítima presa? » Poderia ir além da simples localização e prestar alguma forma de assistência enquanto os socorristas tentam alcançá-la?
Baratas gigantes ao serviço do salvamento
Para responder a esta questão, os investigadores trabalharam com baratas gigantes escavadoras (Macropanesthia rhinoceros), originárias da Austrália. Precisavam de um inseto capaz de transportar uma carga significativa, superior a metade do seu peso. Pesando cerca de 40 gramas, esta espécie é a mais pesada do mundo entre as baratas, e o seu tamanho facilita a colocação das interfaces.
As baratas receberam uma eletrónica leve, incluindo elétrodos implantados nas antenas e em pequenos apêndices em forma de cauda, os cercos. Ativadas sem fios com recurso a um comando de jogo de vídeo, estes elétrodos permitem fazer girar o inseto para a esquerda ou direita, fazê-lo avançar ou pará-lo.
Alguns insetos transportavam uma câmara sem fios, outros um injetor comandado à distância. Uma mola propulsiona uma seringa cheia de medicamento em direção a um alvo próximo. Uma reação química na seringa gera então uma libertação de dióxido de carbono, cuja pressão empurra o conteúdo para o alvo. Os Paraborgs são concebidos para trabalhar em equipa, alguns transportando uma câmara, outros um injetor carregado com medicamentos potencialmente vitais.
Os cientistas optaram por não combinar câmara e injetor na mesma barata, pois o peso e o volume poderiam prejudicar a sua mobilidade em terreno complexo. Esta dupla eletrónica também aumentaria o consumo de energia, reduzindo a duração de funcionamento. Consideram assim uma abordagem em enxame, com ciborgues especializados em papéis complementares.
Em testes de viabilidade, os Paraborgs conseguiram percorrer 2,5 metros passando por três pontos de controlo, antes de dispararem as suas agulhas sobre um alvo de silicone de 8 por 10 centímetros. Em 25 tentativas, as baratas completaram o percurso todas as vezes e conseguiram a injeção em 72% dos casos.
Desafios práticos ainda numerosos
Vo-Doan e os seus colegas desejam agora resolver vários problemas concretos: compensar os movimentos das vítimas, estabelecer comunicações sem fios fiáveis no interior de estruturas desmoronadas, e guiar os ciborgues quando transpõem ambientes cheios de entulho e poeira. A autonomia tornar-se-á, segundo ele, cada vez mais importante, sobretudo se os investigadores quiserem pilotar vários ciborgues em simultâneo.
O investigador recorda que estes insetos continuam a ser seres vivos. « Não os pilotamos como robôs convencionais com rodas, explica. A estimulação elétrica influencia a sua direção, mas o inseto gera e controla ainda uma grande parte da sua própria locomoção. » Para compensar estes imprevistos, os Paraborgs precisarão de sistemas embarcados mais eficazes, capazes de determinar a sua posição e monitorizar as suas ações.
Vo-Doan também quer relativizar o alcance destes trabalhos: « Não estamos a sugerir que se trata de um dispositivo médico pronto a ser utilizado em pessoas hoje. » A escolha dos medicamentos e das dosagens, a esterilidade, a segurança das agulhas, a fiabilidade e a regulamentação continuam a ser questões em aberto.
