Baratas ciborgues não são um conceito novo. Desde os anos 2000, a literatura científica está recheada de estudos que investigam formas de controlar insetos remotamente, enviando impulsos elétricos às suas entradas sensoriais. A maioria dessas pesquisas se concentra em busca e resgate em áreas de desastre, onde esses insetos híbridos podem acessar espaços pequenos e perigosos para humanos.
Embora alguns avanços tenham sido realizados, com algumas baratas sendo controladas remotamente através de uma mochila eletrônica, a pesquisa ainda se limita a ambientes simples. Nesses “campos de testes”, geralmente uma mesa lisa com alguns marcadores, os insetos dependem totalmente de sensores extras para ajudá-los a se orientar.
Mas, em uma pesquisa recente, publicada na revista Soft Robotics, cientistas das universidades de Osaka, no Japão, e Diponegoro, na Indonésia, apresentaram um sistema de navegação baseado em comportamento bio-híbrido (BIOBBN). A novidade “permite que baratas ciborgues naveguem em ambientes complexos de forma autônoma”, diz o estudo.
Como foram criadas as baratas ciborgues?
Segundo o autor sênior do estudo, Keisuke Morishima, professor da Universidade de Osaka, o principal objetivo do estudo foi explorar a navegações de insetos ciborgues em ambientes complexos reais. “Acredito que nossos insetos ciborgues podem atingir objetivos com menos esforço e poder do que robôs puramente mecânicos”, afirma o engenheiro mecânico.
Para entregar menos esforço, os autores simplesmente anexaram circuitos eletrônicos compactos nos insetos, de forma a não prejudicar suas habilidades naturais, como escalar ou seguir paredes. Embora os controladores entreguem comandos de navegação para as baratas, a expectativa é deixá-los de fora e permitir que os próprios insetos evitem obstáculos ou se recuperem de quedas naturalmente.
Na operacionalização desse equipamento, “Dois algoritmos de navegação foram desenvolvidos: navegação de alcance-evitação para ambientes menos complexos e navegação de alcance-evitação adaptativa para cenários mais desafiadores”, explica o estudo. O segundo aproveita os comportamentos naturais das baratas, para navegar em volta ou sobre os obstáculos.
Testando insetos ciborgues em tarefas complexas
Os testes com as baratas ciborgues foram realizados em pistas de obstáculos com solo arenoso coberto de pedras e madeira. Mesmo trabalhando em um cenário desafiador e completamente desconhecido para elas, as baratas conseguiram superar todos os obstáculos e chegar com êxito ao seu objetivo final estabelecido pelos pesquisadores.
Com o resultado positivo dos testes, os pesquisadores identificaram diversas aplicações potenciais para as baratas-robôs. As principais incluem operações de busca e resgate, inspeção de locais após desastres, exploração de encanamentos e estruturas colapsadas, além de trabalhos arqueológicos. Com sua natureza leve e cuidadosa, esses artrópodes poderiam até mesmo prospectar sítios arqueológicos frágeis, dizem os autores.
A notável capacidade de sobreviver com pouco oxigênio pode tornar esses insetos candidatos à exploração espacial e marítima, além de torná-las inspetoras eficientes de ambientes perigosos para humanos, e batedoras em missões arriscadas para missões de resgate. Os pesquisadores garantem estar monitorando os impactos dessas tarefas no bem-estar de cada criatura, e asseguram que cada fase do projeto é pautada pela ética.
Qual é o futuro dos insetos ciborgues?
No futuro, é possível que frotas de baratas exploradoras atuem em terrenos complexos, coordenadas por operadores remotos ou IA, para mapear estruturas e localizar sobreviventes. Aproveitando sua capacidade de sobreviver em ambientes com pouco oxigênio, os insetos ciborgues poderão explorar locais extremos, como aberturas submarinas, onde os robôs convencionais não conseguem atuar.
Além das baratas, outros insetos estão sendo analisados para serem também convertidos em máquinas vivas. Pesquisas recentes têm explorado formas de guiar aranhas, aproveitando sua habilidade natural de escalar terrenos desafiadores. O objetivo comum de todas essas pesquisas é combinar as vantagens da biologia com a tecnologia avançada, preparando-se para testes em campo real.
Hoje a barata é vista pelas equipes de pesquisa em bio-híbridos como uma solução barata (sem trocadilho) e uma parceira promissora para acessar locais inacessíveis a humanos e robôs. A inclusão de novas missões demanda um desenvolvimento contínuo, que inclui aperfeiçoamento dos sensores para utilização em operações de larga escala, que possam contribuir para o salvamento de vidas.
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