Isto não é ficção científica, os cientistas construíram um enxame de mini-robôs que mudam de forma

Os cientistas criaram um material único que é forte e sólido quando precisa de o ser, mas que também pode fluir e moldar-se a si próprio quando lhe é pedido. No entanto, essa não é a única coisa impressionante sobre este material. O que é verdadeiramente fantástico, e o que o torna tão flexível, é o facto de ser constituído por um coletivo de pequenos robôs.

Inspirado em embriões

Pode parecer algo saído de um filme de ficção científica, mas a forma como este material é feito é, na verdade, bastante simples. De acordo com a investigação, que foi desenvolvida por cientistas da UC Santa Barbara e da TU Dresden, cada um dos robôs utilizados tem aproximadamente o tamanho de um disco de hóquei, mas quando trabalham em conjunto, comportam-se mais como um material inteligente e adaptável do que como um grupo de máquinas. Isto significa que podem mudar de forma, endurecer, fluir como um líquido e até auto-regenerar-se.

Para construir este material robótico, os investigadores inspiraram-se no desenvolvimento embrionário, ou seja, na forma como as células se organizam num embrião para formar diferentes partes do corpo, seguindo sinais que imitam o comportamento das células.

“Os tecidos embrionários vivos são os melhores materiais inteligentes”, explicou Otger Campàs, um dos investigadores do estudo. “Têm a capacidade de se moldarem a si próprios, de se curarem a si próprios e até de controlarem a sua força material no espaço e no tempo”.

Da mesma forma que as células se empurram, puxam e se colam umas às outras para esculpir partes do corpo, estes robôs foram concebidos para aplicar forças entre si, coordenar os seus movimentos e até mesmo para se unirem para manter uma forma.

Em vez de músculos, cada robô tem oito engrenagens motorizadas à volta da sua extremidade, o que lhe permite mover-se à volta dos seus vizinhos e mudar de posição num espaço apertado.

Para manter tudo coordenado, os robôs utilizam sensores de luz - quando expostos a uma luz específica, todos eles sabem para que lado girar, tal como as células que seguem sinais bioquímicos no corpo. Os ímanes ajudam-nos a manterem-se unidos quando necessário, permitindo-lhes alternar entre a suavidade e a rigidez a pedido.

Um material que muda de forma, feito de robôs

Quando o sistema estava a funcionar, os cientistas descobriram que não eram apenas os robôs individuais que faziam com que o material se comportasse da forma que se comportava, mas sim as flutuações dos seus sinais. Pequenas variações na forma como os robôs se moviam faziam a diferença entre uma forma rígida e fixa e uma forma fluida e flexível.

Já tínhamos demonstrado que, nos embriões vivos, as flutuações das forças geradas pelas células são fundamentais para transformar um tecido sólido num tecido fluido”, explicou Campàs. “Por isso, codificámos as flutuações de força nos robôs”.

Neste momento, o sistema é apenas uma prova de conceito, com um pequeno número de robôs em ação. Mas a equipa por detrás da descoberta acredita que os coletivos poderão um dia ser ampliados e miniaturizados, conduzindo a estruturas automorfas, a materiais de construção adaptáveis ou mesmo a aplicações médicas em que robôs macios e que mudam de forma possam ser utilizados no interior do corpo.

Referência da notícia

Material-like robotic collectives with spatiotemporal control of strength and shape, published in Science, February 2025.