Robôs orgânicos saem do cinema e já estão na versão 2.0

Cientistas da Universidade Tufts, nos EUA, criaram robôs orgânicos que conseguem trabalhar em conjunto, registrar memórias e até se autocurar. Parece coisa de filmes e livros de ficção científica como Blade Runner, mas não é a primeira vez que eles fazem isso.

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No ano passado, os pesquisadores criaram pequenas máquinas biológicas a partir de células de sapo chamadas “Xenobots”. As estruturas minúsculas já eram capazes de se mover, empurrar objetos e exibir comportamento coletivo, como se fossem um enxame de abelhas.

A versão 2.0 ganhou um upgrade considerável. Os Xenobots da nova geração se movem mais rápido, podem navegar em ambientes diferentes e têm uma vida útil muito maior. Além disso, eles agora trabalham muito melhor em grupo, com uma capacidade de autocura aprimorada.

Veja:

Como os Xenobots “nascem”?

O nome escolhido pelos cientistas é uma homenagem aos sapos da espécie Xenopus Iaevis que forneceram as células utilizadas na fabricação dos robôs orgânicos. Os biólogos injetam RNA nos ovos dos sapos e em seguida coletam o tecido formado pelas células-tronco do embrião. Esse material produz estruturas em formato de cílios que giram e se movem para frente e para trás.

Nos sapos e nos seres humanos os cílios têm uma função totalmente diferente. Eles são encontrados em superfícies mucosas, como nos pulmões, para ajudar a expulsar corpos estranhos. Já nos Xenobots eles funcionam como “pernas” capazes de impulsionar os robôs em todas as direções com movimentos rápidos.

“Em um embrião de rã, as células cooperam para criar um girino. Aqui vemos que as células são capazes de redirecionar seu hardware geneticamente codificado, como os cílios, para novas funções, como a locomoção. É incrível que elas possam assumir espontaneamente novos papéis e criar novos planos e comportamentos corporais sem longos períodos de seleção evolutiva ”, disse o professor de biologia da Universidade Tufts, Michael Levin.

Trabalho em grupo

Em parceria com cientistas da Universidade de Vermont, os pesquisadores da Tufts conseguiram simular o comportamento dos Xenobots em ambientes diferentes. Utilizando algoritmos especiais desenvolvidos pelo supercomputador Deep Green, eles descobriram que os robôs orgânicos trabalham bem em conjunto, realizando tarefas simples como reunir pilhas de detritos em um campo de partículas.

“Queremos que os Xenobots façam um trabalho útil. No momento, estamos dando a eles tarefas simples, mas, em última análise, buscamos um novo tipo de ferramenta viva que poderia, por exemplo, limpar microplásticos no oceano ou contaminantes no solo”, explica o professor Josh Bongard.

Os novos Xenobots são muito melhores e mais rápidos quando trabalham em grupo do que na geração passada. Eles também podem se deslocar e cobrir áreas maiores de uma forma muito mais rápida e eficaz. E os estudos também sugerem que eles possuem a capacidade de registrar e armazenar informações como uma espécie de “memória” rudimentar.

Como eles se "lembram"?

Os cientistas projetaram os Xenobots para ler e gravar bits de informação usando uma proteína chamada EosFP, que brilha na cor verde. Quando essa luz é exposta a determinado comprimento de onda, a proteína passa a emitir uma luz vermelha.

Nos testes realizados com dez Xenobots, os pesquisadores adicionaram pontos de luz vermelha durante um trajeto com luz predominantemente verde. Depois de duas horas 3 robôs começaram a emitir luzes vermelhas, provando que eles conseguiam “se lembrar” das mudanças de cor ocorridas durante o caminho.

“Essa prova de princípio da memória molecular poderia ser estendida no futuro para detectar e registrar não apenas a luz, mas também a presença de contaminação radioativa, poluentes químicos, drogas ou uma condição de doença. Quando trouxermos mais recursos para os bots, poderemos usar as simulações de computador para projetá-los com comportamentos mais complexos e a capacidade de realizar tarefas mais elaboradas”, disse Bongard.

A cura

Outra coisa que os novos Xenobots podem fazer é se “curar” de eventuais danos. Atualmente, robôs convencionais feitos de plástico e metal ainda não conseguem reconstruir partes do próprio corpo de forma satisfatória.

Nas simulações feitas no laboratório, todos os bots “feridos” foram capazes de curar a própria ferida. A vantagem dos robôs biológicos está no metabolismo e na combinação dele com partes mecânicas. As células dos Xenobots podem absorver e decompor elementos químicos como em qualquer ser orgânico.

A mesma cura que é uma característica natural dos organismos vivos que estão há milhões de anos no planeta, agora começa a fazer parte da “biologia” dos robôs que também conseguem registrar memórias e são ótimos trabalhando em grupo. Qualquer semelhança não é mera coincidência.

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Fonte: Tufts University