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Um robô que come poluição

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    Olá, eu sou engenheiro e faço robôs.
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    Bem, é claro que todos sabem
    o que é um robô, certo?
  • 0:08 - 0:12
    Se não, entrariam no Google
    e pesquisariam o que é um robô.
  • 0:12 - 0:14
    Então, vamos fazer isso.
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    Pesquisando no Google, esse é o resultado.
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    Dá pra ver aqui que existem
    vários tipos diferentes de robôs,
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    mas, em geral, eles têm forma humana,
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    e parecem bem convencionais,
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    pois são feitos de plástico ou metal,
    têm motores, mecanismos, etc.
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    Alguns parecem bem amigáveis
    e poderíamos nos aproximar e abraçá-los.
  • 0:33 - 0:37
    Outros nem tanto, parecem ter saído
    do filme "O Exterminador do Futuro",
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    e pode ser isso mesmo.
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    Dá pra fazer várias coisas bem legais
    e interessantes com esses robôs,
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    mas eu gostaria de observar
    outros tipos de robôs.
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    Quero criar outros tipos de robôs.
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    Me inspiro naquilo
    que não se parece conosco,
  • 0:53 - 0:55
    mas que se parece com isso.
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    Esses são organismos naturais
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    e fazem coisas bem legais que não fazemos
    e que os robôs atuais também não fazem.
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    Eles fazem coisas como rastejar no chão,
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    entram no nosso jardim,
    comem o que plantamos,
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    sobem em árvores, entram e saem da água;
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    pegam insetos e os digerem.
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    Eles fazem coisas bem interessantes.
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    Eles vivem, respiram, morrem,
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    comem coisas do meio ambiente.
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    Os robôs atuais não fazem isso.
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    Não seria ótimo
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    se pudéssemos usar algumas
    dessas características em futuros robôs
  • 1:29 - 1:31
    para conseguir solucionar
    problemas interessantes?
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    Mostrarei alguns problemas
    atuais do meio ambiente
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    para os quais podemos usar
    as habilidades e tecnologias
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    procedentes desses animais,
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    e das plantas,
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    para solucionar esses problemas.
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    Observemos dois problemas ambientais,
    ambos são causados por nós;
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    somos nós, interagindo com o meio ambiente
    e fazendo coisas bem desagradáveis.
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    O primeiro tem a ver
    com a pressão populacional.
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    Ela é tão grande no mundo todo,
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    que a agricultura e a agropecuária
    necessitam produzir cada vez mais safras.
  • 2:03 - 2:04
    Para fazer isso,
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    agricultores lançam
    cada vez mais químicos no solo.
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    Usam fertilizantes, nitratos, pesticidas,
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    todo o tipo de coisa que estimula
    o crescimento das safras,
  • 2:13 - 2:15
    mas há alguns impactos negativos.
  • 2:15 - 2:19
    Um deles é que se colocarem
    muitos fertilizantes no solo,
  • 2:19 - 2:21
    nem tudo vai para as plantações.
  • 2:21 - 2:24
    Muito disso permanece no solo,
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    e então, quando chove,
  • 2:25 - 2:28
    estes produtos químicos
    vão para o lençol freático.
  • 2:28 - 2:33
    E uma vez ali, eles vão
    para riachos, lagos, rios
  • 2:33 - 2:34
    e para o mar.
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    Ao colocarem esses produtos químicos,
    esses nitratos, nesses ambientes,
  • 2:38 - 2:44
    há organismos neles que serão
    afetados por isso, como as algas.
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    Algas adoram nitratos e fertilizantes,
  • 2:47 - 2:49
    então vão absorver todos
    esses produtos químicos,
  • 2:49 - 2:52
    e, se as condições forem boas,
    elas farão produção em massa.
  • 2:52 - 2:54
    Produzirão quantidades de algas novas.
  • 2:54 - 2:56
    Isso é chamado de floração algal.
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    O problema é que quando
    as algas se reproduzem assim,
  • 2:59 - 3:01
    ela rouba o oxigênio da água.
  • 3:01 - 3:03
    Assim que isso acontece,
  • 3:03 - 3:06
    os outros organismos na água
    não conseguem sobreviver.
  • 3:06 - 3:08
    Então, o que fazemos?
  • 3:08 - 3:12
    Tentamos produzir um robô
    que vai comer as algas,
  • 3:12 - 3:14
    consumi-la e torná-la segura.
  • 3:14 - 3:16
    Esse é o primeiro problema.
  • 3:16 - 3:18
    O segundo problema
    também é causado por nós,
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    e tem a ver com a poluição por óleo.
  • 3:21 - 3:26
    O óleo sai dos motores
    dos barcos que usamos.
  • 3:26 - 3:29
    Às vezes, petroleiros despejam
    seus tanques de óleo no mar,
  • 3:29 - 3:31
    para que o óleo seja liberado no mar.
  • 3:31 - 3:34
    Não seria bom se pudéssemos
    tratar disso de alguma forma,
  • 3:34 - 3:39
    usando robôs que pudessem comer a poluição
    que os campos petrolíferos têm produzido?
  • 3:39 - 3:41
    Então é isso que fazemos.
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    Fazemos robôs que comem poluição.
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    Para fazermos o robô,
    nos inspiramos em dois organismos.
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    À direita veem o tubarão frade.
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    Este é um tubarão gigantesco.
  • 3:53 - 3:57
    Não é carnívoro, então pode-se
    nadar com ele, como podem ver.
  • 3:57 - 3:59
    E o tubarão frade abre sua boca,
  • 3:59 - 4:02
    e nada através da água,
    coletando plâncton.
  • 4:03 - 4:05
    Enquanto faz isso, ele digere a comida,
  • 4:05 - 4:09
    e depois usa a energia em seu corpo
    para se manter em movimento.
  • 4:09 - 4:11
    Então, poderíamos fazer um robô
  • 4:11 - 4:16
    como o tubarão frade, que se move
    barulhento pela água e come poluição?
  • 4:16 - 4:18
    Vamos ver se podemos fazer isso.
  • 4:18 - 4:21
    Mas também, nos inspiramos
    em outros organismos.
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    Vejam a foto de um barqueiro notonectídeo;
  • 4:23 - 4:25
    e é muito bonitinho.
  • 4:25 - 4:29
    Quando está nadando na água,
    usa suas nadadeiras pra pedalar e avançar.
  • 4:30 - 4:32
    Pegamos esses dois organismos
  • 4:32 - 4:35
    e os juntamos para fazer
    um novo tipo de robô.
  • 4:35 - 4:38
    Na verdade, porque estamos usando
    o barqueiro como inspiração,
  • 4:39 - 4:41
    e nosso robô se posiciona sobre a água,
  • 4:41 - 4:45
    e rema, "row", em inglês,
    nós o chamamos de "Row-bot".
  • 4:45 - 4:49
    Um Row-bot é um robô que rema.
  • 4:50 - 4:51
    Como ele é?
  • 4:51 - 4:53
    Vejam algumas fotos dele.
  • 4:53 - 4:57
    Vocês verão que não se parece nada
    com os robôs que vimos no início.
  • 4:57 - 5:01
    O Google está errado; robôs
    não têm aquela aparência, mas esta.
  • 5:01 - 5:03
    Eu tenho o Row-bot aqui.
  • 5:03 - 5:04
    Vou mostrar a vocês.
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    Isso dá um sentido da escala,
    e não se parece nada como os outros.
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    Ele é feito de plástico,
  • 5:10 - 5:13
    e vamos observar os componentes
    que compõem o Row-bot,
  • 5:13 - 5:15
    o que o torna tão especial.
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    O Row-bot é composto por três partes,
  • 5:19 - 5:22
    e elas assemelham-se
    às partes de qualquer organismo.
  • 5:22 - 5:24
    Ele tem um cérebro,
  • 5:24 - 5:25
    um corpo
  • 5:25 - 5:27
    e um estômago.
  • 5:27 - 5:30
    Ele precisa do estômago
    para criar a energia.
  • 5:30 - 5:32
    Qualquer Row-bot terá
    esses três componentes,
  • 5:32 - 5:36
    assim como qualquer organismo;
    vamos falar de cada um deles.
  • 5:36 - 5:38
    Tem um corpo,
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    que é feito de plástico,
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    e se posiciona no topo da água.
  • 5:42 - 5:46
    E tem nadadeiras laterais,
    que o ajudam a se mover,
  • 5:46 - 5:48
    assim como um inseto barqueiro.
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    Tem um corpo de plástico,
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    mas tem uma boca de borracha macia aqui,
  • 5:52 - 5:54
    e uma boca aqui; tem duas bocas.
  • 5:54 - 5:56
    Por que isso?
  • 5:56 - 6:00
    Uma delas ingere a comida
    e a outra a expele.
  • 6:00 - 6:03
    Então, podem ver que tem
    uma boca e um traseiro,
  • 6:03 - 6:05
    (Risos)
  • 6:05 - 6:08
    uma abertura por onde o material sai,
    como num organismo verdadeiro.
  • 6:08 - 6:12
    Está começando a se parecer
    com aquele tubarão frade.
  • 6:12 - 6:13
    Esse é o corpo.
  • 6:13 - 6:16
    O segundo componente pode ser o estômago.
  • 6:16 - 6:20
    Precisamos colocar a energia no robô
    e precisamos tratar a poluição,
  • 6:20 - 6:23
    então a poluição entra,
    e ele vai fazer alguma coisa.
  • 6:23 - 6:27
    Existe uma célula no meio chamada
    célula de combustível microbiana.
  • 6:27 - 6:30
    Vou colocá-lo aqui
    e pegar a célula de combustível.
  • 6:31 - 6:34
    Em vez de ter baterias,
    um sistema de energia convencional,
  • 6:34 - 6:37
    ele tem uma dessas; este é o estômago.
  • 6:37 - 6:38
    E é um estômago de verdade,
  • 6:38 - 6:42
    porque podemos colocar energia
    neste lado sob a forma de poluição,
  • 6:42 - 6:43
    e ele cria eletricidade.
  • 6:43 - 6:46
    Ela é chamada de célula
    de combustível microbiana.
  • 6:46 - 6:48
    É um pouco como uma célula
    de combustível química,
  • 6:48 - 6:52
    que vocês podem ter visto
    na escola ou no noticiário.
  • 6:52 - 6:54
    Células de combustível químico
    usam hidrogênio e oxigênio
  • 6:54 - 6:57
    e podem combiná-los
    para gerar eletricidade.
  • 6:57 - 7:00
    Isso é tecnologia bem conhecida,
    usada nas missões espaciais Apollo,
  • 7:00 - 7:02
    há 40, 50 anos.
  • 7:02 - 7:06
    Isso é um pouco mais recente:
    é uma célula de combustível microbiana.
  • 7:06 - 7:08
    É o mesmo princípio:
    tem oxigênio de um lado,
  • 7:08 - 7:10
    mas em vez de ter hidrogênio no outro,
  • 7:10 - 7:11
    tem um tipo de "sopa",
  • 7:11 - 7:14
    e nessa sopa há micróbios vivos.
  • 7:14 - 7:17
    Se pegarmos algum material orgânico,
  • 7:17 - 7:21
    pode ser resíduos de produtos ou comida,
    talvez um pedacinho do seu sanduíche,
  • 7:21 - 7:24
    e o colocarmos lá, os micróbios
    vão comer esse alimento,
  • 7:24 - 7:26
    e o transformá-lo em eletricidade.
  • 7:26 - 7:30
    Não apenas isso, mas se selecionarmos
    o tipo correto de micróbios,
  • 7:30 - 7:34
    podemos usar a célula de combustível
    microbiana para tratar parte da poluição.
  • 7:34 - 7:39
    Se escolhermos os micróbios certos,
    eles comerão as algas.
  • 7:39 - 7:41
    Se usarmos outros tipos de micróbios,
  • 7:41 - 7:45
    eles comerão gasolina e petróleo bruto.
  • 7:45 - 7:48
    Então podem ver como
    este estômago poderia ser usado
  • 7:48 - 7:51
    não apenas para tratar a poluição,
  • 7:51 - 7:54
    mas também gerar eletricidade
    proveniente da poluição.
  • 7:54 - 7:59
    Assim, o robô se move pelo ambiente,
    envia a comida para seu estômago,
  • 7:59 - 8:04
    digere o alimento, cria eletricidade,
    a usa para percorrer o ambiente
  • 8:04 - 8:06
    e continua fazendo isso.
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    Então vejamos o que acontece
    quando executamos o Row-bot,
  • 8:09 - 8:11
    quando ele rema um pouco.
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    Aqui temos alguns vídeos.
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    A primeira coisa que veremos,
    espero que possam ver aqui,
  • 8:15 - 8:16
    é a boca aberta.
  • 8:16 - 8:21
    A boca frontal e a posterior se abrem,
    e ficarão abertas o suficiente,
  • 8:21 - 8:23
    até que o robô comece
    a remar para a frente.
  • 8:23 - 8:24
    Ele se move pela água
  • 8:24 - 8:27
    para que a comida entre,
    enquanto os resíduos saem.
  • 8:27 - 8:30
    Uma vez que se move o bastante, ele para
  • 8:30 - 8:34
    e fecha a boca, lentamente,
  • 8:34 - 8:37
    e permanece ali pra digerir o alimento.
  • 8:38 - 8:42
    Claro que estas células de combustível
    microbiano contêm micróbios.
  • 8:42 - 8:44
    Queremos muita energia
  • 8:44 - 8:46
    saindo desses micróbios
    o mais rápido possível.
  • 8:47 - 8:51
    Não podemos forçar os micróbios,
    e eles geram pouca energia por segundo:
  • 8:51 - 8:54
    eles geram miliwatts, ou microwatts.
  • 8:54 - 8:56
    Vamos colocar isso em contexto.
  • 8:56 - 8:59
    Seu celular, por exemplo,
    um destes modernos,
  • 8:59 - 9:01
    em uso, requer cerca de um watt.
  • 9:02 - 9:05
    Então isso é mil ou um milhão de vezes
    a energia que ele usa
  • 9:05 - 9:08
    comparado à célula
    de combustível microbiana.
  • 9:08 - 9:10
    Como podemos lidar com isso?
  • 9:10 - 9:14
    Quando o Row-bot fez sua digestão,
    depois que ingeriu a comida,
  • 9:14 - 9:17
    ele se posiciona e espera
    até que todo esse alimento seja consumido.
  • 9:18 - 9:21
    Isso pode levar algumas horas,
    ou até alguns dias.
  • 9:21 - 9:24
    Um ciclo típico para o Row-bot
    seria algo assim:
  • 9:24 - 9:26
    ele abre sua boca,
  • 9:26 - 9:27
    se move,
  • 9:27 - 9:28
    fecha a boca
  • 9:28 - 9:30
    e permenece por um tempo esperando.
  • 9:30 - 9:32
    Depois de digerir a comida,
  • 9:32 - 9:34
    ele pode fazer a mesma coisa novamente.
  • 9:34 - 9:38
    Mas isso se assemelha a um organismo real,
    com o tipo de coisa que fazemos.
  • 9:38 - 9:41
    Sábado à noite saímos,
    abrimos nossas bocas,
  • 9:41 - 9:43
    enchemos nossos estômagos,
  • 9:43 - 9:46
    nos sentamos em frente
    à televisão e fazemos a digestão.
  • 9:46 - 9:49
    Quando estivermos com fome,
    faremos o mesmo novamente.
  • 9:50 - 9:52
    Se tivermos sorte com este ciclo,
  • 9:52 - 9:56
    no final dele teremos energia sobrando
    o suficiente para fazermos outra coisa.
  • 9:57 - 10:00
    Poderíamos enviar uma mensagem, dizendo:
  • 10:00 - 10:03
    "Esta é a quantidade de poluição
    que comi recentemente",
  • 10:03 - 10:05
    ou "Este é o tipo de coisa que encontrei",
  • 10:05 - 10:07
    ou "Eu estou aqui".
  • 10:08 - 10:13
    A capacidade de enviar a mensagem dizendo:
    "Eu estou aqui" é muito importante.
  • 10:13 - 10:16
    Se pensarmos sobre as manchas
    de óleo que vimos antes,
  • 10:16 - 10:17
    ou a proliferação massiva de algas,
  • 10:17 - 10:22
    o ideal seria colocar o Row-bot lá
    pra que ele comesse toda aquela poluição,
  • 10:22 - 10:24
    e então precisaríamos buscá-lo. Por quê?
  • 10:24 - 10:28
    Porque estes Row-bots atuais,
    como este que tenho aqui,
  • 10:28 - 10:30
    contêm motores, fios,
  • 10:30 - 10:34
    e componentes que não são biodegradáveis.
  • 10:34 - 10:36
    E eles contêm baterias tóxicas.
  • 10:37 - 10:38
    Não podemos deixá-las no meio ambiente.
  • 10:39 - 10:40
    Então, é preciso rastreá-los,
  • 10:40 - 10:43
    e quando eles terminam o trabalho,
    precisam ser resgatados.
  • 10:43 - 10:46
    Isso limita o número
    de Row-bots que podemos usar.
  • 10:46 - 10:47
    Se, por outro lado,
  • 10:47 - 10:50
    tivermos um robô parecido
    como um organismo biológico,
  • 10:50 - 10:55
    quando chegar o fim de sua vida,
    ele morre e se desintegra totalmente.
  • 10:55 - 10:57
    Então, não seria legal se esses robôs,
  • 10:57 - 11:01
    em vez de serem feitos de plástico,
    fossem feitos de outros materiais,
  • 11:01 - 11:04
    que, quando colocados no meio ambiente,
    se biodegradassem completamente?
  • 11:04 - 11:07
    Isso muda a maneira como usamos robôs.
  • 11:07 - 11:10
    Em vez de colocar
    10 ou 100 no meio ambiente,
  • 11:10 - 11:14
    e ter que rastreá-los, e quando
    eles morrem, ter que resgatá-los,
  • 11:14 - 11:18
    poderíamos colocar mil, um milhão,
    um bilhão de robôs no meio ambiente.
  • 11:18 - 11:20
    Simplesmente espalhá-los.
  • 11:20 - 11:23
    Sabemos que no final da vida deles,
    vão se desintegrar completamente;
  • 11:23 - 11:25
    não nos preocupamos com eles.
  • 11:25 - 11:29
    Isso muda a maneira como pensamos
    sobre os robôs e como os implantamos.
  • 11:29 - 11:31
    Então a pergunta é: podemos fazer isso?
  • 11:31 - 11:35
    Sim, temos mostrado que é possível;
    podemos fazer robôs biodegradáveis.
  • 11:35 - 11:40
    O interessante é que podemos usar
    materiais de casa pra fazer estes robôs.
  • 11:40 - 11:43
    Mostrarei a vocês; talvez se surpreendam.
  • 11:43 - 11:46
    Você pode fazer um robô com gelatina.
  • 11:46 - 11:49
    Em vez de ter um motor,
    como o que temos no momento,
  • 11:49 - 11:53
    você pode criar "músculos artificiais",
    que são materiais inteligentes:
  • 11:53 - 11:57
    você aplica eletricidade neles,
    e eles se contraem, dobram ou torcem.
  • 11:57 - 11:59
    Parecem músculos de verdade.
  • 11:59 - 12:03
    Assim, em vez de ter um motor,
    você tem esses músculos artificiais.
  • 12:03 - 12:05
    E isso pode ser feito com gelatina.
  • 12:05 - 12:09
    Se misturar um pouco de gelatina
    com alguns sais, e fizer uma maçaroca,
  • 12:09 - 12:11
    você pode fazer um músculo artificial.
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    Mostramos que é possível fazer o estômago
    da célula de combustível microbiana
  • 12:14 - 12:16
    com papel.
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    Assim, você pode construir o robô
    todo com materiais biodegradáveis,
  • 12:19 - 12:23
    colocá-lo no meio ambiente,
    e ele se desintegra completamente.
  • 12:24 - 12:25
    Bem, isso é muito emocionante
  • 12:25 - 12:28
    e vai mudar totalmente o modo
    como pensamos sobre robôs,
  • 12:29 - 12:31
    mas também permite que sejamos criativos
  • 12:31 - 12:34
    no modo como pensamos
    quanto ao que podemos fazer com eles.
  • 12:34 - 12:35
    Darei um exemplo.
  • 12:35 - 12:38
    E se for possível usar
    gelatina pra fazer um robô?
  • 12:38 - 12:40
    Nós comemos gelatina, certo?
  • 12:40 - 12:43
    Então, por que não fazer algo assim?
  • 12:43 - 12:45
    Um robô com bala de goma.
  • 12:45 - 12:48
    Tenho alguns que preparei mais cedo.
  • 12:48 - 12:50
    Aqui está, eu tenho um pacote,
  • 12:51 - 12:52
    e tenho uma no sabor limão.
  • 12:54 - 12:58
    Vou pegar esta bala de goma,
    ela não é robótico; temos de fingir.
  • 12:58 - 13:02
    E você pega uma e a coloca na boca;
    a de limão é muito boa.
  • 13:03 - 13:06
    Tente não mastigar muito;
    é um robô e ele pode não gostar.
  • 13:07 - 13:09
    E então você engole o "robô",
  • 13:09 - 13:11
    e ele desce para o seu estômago.
  • 13:11 - 13:16
    E quando está lá dentro, ele se move,
    pensa, torce, dobra, faz alguma coisa.
  • 13:16 - 13:18
    Poderia descer mais, até o seu intestino
  • 13:18 - 13:20
    e descobrir se você tem
    alguma úlcera ou câncer,
  • 13:20 - 13:23
    talvez aplicar uma injeção, ou algo assim.
  • 13:23 - 13:27
    Uma vez que tenha feito o seu trabalho,
    ele pode ser consumido pelo seu estômago,
  • 13:27 - 13:29
    ou se não quiser isso,
  • 13:29 - 13:33
    ele pode seguir de dentro de você,
    diretamente para o vaso sanitário,
  • 13:33 - 13:35
    e desintegrar com segurança
    no meio ambiente.
  • 13:35 - 13:38
    Isso muda o modo, novamente,
    como pensamos sobre robôs.
  • 13:39 - 13:43
    Então, começamos observando
    robôs que comeriam poluição,
  • 13:43 - 13:46
    e agora estamos contemplando
    robôs que podemos comer.
  • 13:46 - 13:50
    Espero que isso dê ideias a vocês
    do que podemos fazer com futuros robôs.
  • 13:52 - 13:54
    Muito obrigado pela sua atenção.
  • 13:54 - 13:56
    (Aplausos)
Title:
Um robô que come poluição
Speaker:
Jonathan Rossiter
Description:

Conheça o "Row-bot", um robô que limpa a poluição e gera a eletricidade necessária para se alimentar, engolindo água suja. O roboticista Jonathan Rossiter explica como esta máquina náutica especial, que usa uma célula de combustível microbiana para neutralizar as flores de algas e as manchas de óleo, poderia ser um precursor de robôs biodegradáveis e autônomos de combate à poluição.

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Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
14:10

Portuguese, Brazilian subtitles

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