Como antigas criaturas marinhas podem informar a robótica suave

A robótica suave é o estudo da criação de robôs a partir de materiais macios, que tem como vantagem a flexibilidade e a segurança nas interações humanas. Esses robôs são adequados para aplicações que vão desde dispositivos médicos até o aumento da eficiência em diversas tarefas. Além disso, o uso de diferentes formas de movimento robótico também pode nos servir bem na exploração do oceano ou do espaço, ou na realização de determinados trabalhos nesses ambientes.

Para ampliar a nossa compreensão da locomoção, Richard Desatnik, que trabalha nos laboratórios de Philip LeDuc e Carmel Majidi na Universidade Carnegie Mellon e colabora com paleontólogos da Europa, volta-se para o passado. A equipe cria robôs com movimentos de animais antigos, como os pleurocistitídeos, criatura marinha que viveu há cerca de 500 milhões de anos.

Desatnik apresenta suas descobertas do processo de construção de um robô macio baseado em pleurocistitídeos na 68ª Reunião Anual da Sociedade Biofísica, realizada de 10 a 14 de fevereiro de 2024 na Filadélfia, Pensilvânia.

“Aprendemos muito com as criaturas modernas, mas isso representa apenas 1% dos animais que existiram durante a história do nosso planeta, e queremos ver se há algo que possamos aprender com os outros 99% das criaturas que já habitaram o planeta. Terra”, disse Desatnik. “Existem animais que tiveram muito sucesso durante milhões de anos e a razão pela qual morreram não foi a falta de sucesso da sua biologia – pode ter havido uma enorme mudança ambiental ou um evento de extinção.”

Desatnik e colegas começaram com fósseis de pleurocistitídeos, que estão relacionados com as atuais estrelas do mar e ouriços-do-mar, mas que tinham uma haste muscular – uma espécie de cauda – para se mover. Eles usaram tomografias computadorizadas para ter uma ideia melhor da forma 3D. Simulações de computador sugeriram as maneiras como ele pode ter se impulsionado na água. Com base nesses dados, eles construíram um robô macio que imita a criatura pré-histórica.

O seu trabalho sugere que um movimento amplo do caule poderia ter ajudado estes animais a deslizar ao longo do fundo do oceano. Eles também descobriram que um caule mais longo – que o registro fóssil sugere que os pleurocistitídeos se desenvolveram ao longo de gerações – poderia tê-los tornado mais rápidos sem exigir muito mais energia.

Esses robôs leves subaquáticos podem ajudar no futuro, “seja no levantamento geológico ou no conserto de todo o maquinário que temos debaixo d’água”, ressalta Desatnik.

A abordagem dos pesquisadores de usar animais extintos para informar o design da robótica suave, que eles chamam de paleobiônica, tem o potencial de aprofundar nossa compreensão da evolução, da biomecânica e dos movimentos dos robôs leves.