Enxames de baratas ciborgues: um futuro robótico está se formando 🐛
Publicado por Cédric,
Autor do artigo: Cédric DEPOND
Fonte: Nature Communications
Outras Línguas: FR, EN, DE, ES
Autor do artigo: Cédric DEPOND
Fonte: Nature Communications
Outras Línguas: FR, EN, DE, ES
Esse avanço, fruto de uma colaboração internacional, baseia-se em um algoritmo que coordena os movimentos de insetos equipados com "mochilas" tecnológicas. Esses dispositivos, compostos por câmeras, baterias e antenas, permitem guiar os insetos à distância, ao mesmo tempo em que exploram suas capacidades naturais de navegação em ambientes complexos.
Uma tecnologia inspirada na natureza
Os insetos ciborgues não são robôs tradicionais. Eles combinam organismos vivos com componentes eletrônicos miniaturizados. Essa abordagem biohíbrida oferece uma alternativa energeticamente eficiente aos robôs clássicos, frequentemente limitados por seu consumo de energia e incapacidade de se infiltrar em espaços estreitos.Os pesquisadores escolheram baratas de Madagascar por suas robustas capacidades de locomoção. Esses insetos, equipados com sensores e sistemas de comunicação, podem ser direcionados para alvos específicos, como sobreviventes presos sob escombros.
Um algoritmo para guiar o enxame
O algoritmo desenvolvido funciona com base no princípio do "líder-seguidor". Um inseto líder é designado para guiar o grupo, enquanto os outros seguem suas instruções, adaptando seus movimentos aos obstáculos encontrados. Esse método reduz pela metade a necessidade de estímulos elétricos, prolongando assim a autonomia dos ciborgues.
a) Inseto ciborgue: Gromphadorhina portentosa equipado com uma placa eletrônica com sistema de controle e módulo de comunicação sem fio, alimentado por uma bateria LiPo recarregável.
b) Ilustração da navegação de um enxame ciborgue: algoritmo descentralizado guiando o enxame através de uma área arenosa com colinas e obstáculos, sem informação prévia.
c) Vista lateral do enxame ciborgue.
d) Vista traseira do enxame ciborgue.
Em laboratório, essa tecnologia permitiu que um enxame de baratas navegasse eficientemente em um ambiente complexo. Os insetos demonstraram capacidade de ajudar uns aos outros, libertando aqueles que estavam presos ou caídos, uma característica essencial para missões de resgate.
Aplicações promissoras
Enxames de insetos ciborgues poderiam ser implantados em áreas afetadas por desastres, como após um terremoto, para localizar rapidamente sobreviventes. Seus sensores podem detectar sinais de vida e transmitir essas informações em tempo real para as equipes de resgate.Além do resgate, essa tecnologia poderia ser usada para inspecionar infraestruturas danificadas ou monitorar ambientes de difícil acesso. Os pesquisadores também vislumbram aplicações em agricultura de precisão ou exploração espacial.
Desafios a serem superados
Embora os resultados em laboratório sejam encorajadores, testes em condições reais são necessários para validar a eficácia dessa tecnologia. Os pesquisadores planejam realizar experimentos em terrenos externos, especialmente em áreas de escombros, para avaliar a robustez do algoritmo.A equipe também está trabalhando para tornar o sistema mais autônomo, integrando sensores embarcados que permitiriam aos insetos ciborgues funcionar sem depender de sistemas de rastreamento externos.
Uma colaboração internacional frutífera
Esse projeto é resultado de uma colaboração entre universidades japonesas e singapurenses. Os pesquisadores destacam a importância da pesquisa interdisciplinar para enfrentar esse tipo de problema complexo.Essa inovação abre novas perspectivas para o uso de sistemas biohíbridos em missões críticas, onde rapidez e eficiência são essenciais.