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Um robô que come poluição

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    Olá, eu sou engenheiro
    e faço robôs.
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    Obviamente, todos vocês sabem
    o que é um robô, não sabem?
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    Caso contrário, provavelmente
    iriam ao Google,
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    perguntar o que é um robô.
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    Então, vamos lá fazer isso.
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    Vamos ao Google e obtemos isto.
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    Vemos aqui que há
    muitos tipos diferentes de robôs,
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    mas têm, predominantemente,
    uma estrutura humanoide.
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    E parecem bastante convencionais
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    porque têm plástico, têm metal,
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    têm motores e mecanismos, etc.
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    Alguns têm um aspeto simpático,
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    podíamos chegar ao pé deles
    e abraçá-los.
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    Outros não são tão simpáticos,
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    parecem saídos
    do "Exterminador Implacável",
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    talvez tenham saído mesmo de lá.
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    Podemos fazer muitas coisas fixes
    com estes robôs,
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    Podemos fazer coisas sensacionais.
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    Mas eu queria olhar
    para tipos diferentes de robôs,
  • 0:48 - 0:50
    quero fazer tipos diferentes de robôs.
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    Vou buscar inspiração em coisas
    que não se parecem connosco,
  • 0:53 - 0:55
    mas são parecidas com estes.
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    Estes são organismos biológicos naturais
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    e fazem coisas mesmo fixes
    que nós não conseguimos fazer
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    e que os robôs atuais também não fazem.
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    Fazem todo o tipo de coisas ótimas,
    como mover-se no chão,
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    entram nos jardins e comem as plantações,
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    sobem às árvores,
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    entram e saem da água,
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    apanham insetos e digerem-nos.
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    Fazem coisas muito interessantes.
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    Vivem, respiram, morrem,
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    comem coisas do ambiente.
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    Os nossos robôs atuais não fazem isso.
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    Não seria fantástico
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    se pudéssemos usar algumas destas
    características nos futuros robôs
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    para podermos resolver
    problemas interessantes?
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    Vou olhar para problemas
    existentes hoje no ambiente
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    em que podemos usar
    as capacidades e as tecnologias
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    derivadas destes animais
    e das plantas.
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    Podemos usá-las para
    resolver esses problemas.
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    Vamos olhar
    para dois problemas ambientais.
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    São ambos provocados por nós.
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    Isto é o homem a interagir com o ambiente
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    e a fazer coisas bastante prejudiciais.
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    A primeira tem a ver
    com a pressão da população.
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    A pressão é tanta por todo o mundo
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    que a agricultura e a produção agrícola
    são cada vez mais necessárias.
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    Mas, para isso,
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    os agricultores usam cada vez
    mais químicos na terra.
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    Usam fertilizantes, nitratos, pesticidas,
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    todo o tipo de coisas que encorajam
    o crescimento das culturas.
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    Mas têm impactos negativos.
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    Um deles é que, se pusermos
    muitos fertilizantes na terra,
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    nem tudo vai para as culturas.
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    Grande parte deles fica no solo,
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    e depois, quando chove,
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    esses químicos passam
    para o lençol freático.
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    Depois, do lençol freático,
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    vão para riachos, para lagos,
    para rios e para o mar.
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    Se pusermos todos esses químicos,
    esses nitratos,
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    nesse tipo de ambientes,
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    os organismos nesses ambientes
    serão afetados por isso,
  • 2:42 - 2:44
    como por exemplo, as algas.
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    As algas adoram nitratos e fertilizantes,
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    portanto, vão absorver esses químicos,
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    e com as condições certas,
    reproduzem-se em massa.
  • 2:52 - 2:54
    Vão produzir montes e montes
    de novas algas.
  • 2:54 - 2:56
    A isso chama-se proliferação.
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    O problema é que, quando as algas
    se reproduzem assim,
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    esgotam o oxigénio da água.
  • 3:01 - 3:03
    Quando isso acontece,
  • 3:03 - 3:06
    os outros organismos na água
    não conseguem sobreviver.
  • 3:06 - 3:08
    Então, o que fazemos?
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    Tentamos produzir um robô
    que coma essas algas,
  • 3:12 - 3:14
    que as consuma
    e torne o ambiente seguro.
  • 3:15 - 3:16
    Este é o primeiro problema.
  • 3:16 - 3:19
    O segundo problema
    também é da nossa autoria,
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    e tem a ver com a poluição de petróleo.
  • 3:21 - 3:25
    O petróleo sai dos motores que usamos,
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    dos barcos que usamos.
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    Às vezes, os petroleiros
    descarregam os tanques para o mar,
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    e, assim, o petróleo é libertado no mar.
  • 3:32 - 3:34
    Não seria bom
    se conseguíssemos tratar disso
  • 3:34 - 3:36
    usando robôs que pudessem comer
  • 3:36 - 3:39
    a poluição produzida
    pelos campos petrolíferos?
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    É isso que fazemos.
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    Fazemos robôs que comem a poluição.
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    Para fazer esses robôs
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    inspiramo-nos em dois organismos.
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    À direita, vemos o tubarão-elefante.
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    O tubarão-elefante é um tubarão maciço.
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    Não é carnívoro,
    por isso podemos nadar com ele,
  • 3:56 - 3:57
    como estão a ver.
  • 3:57 - 3:59
    O tubarão-elefante abre a boca
  • 3:59 - 4:02
    e avança, apanhando o plâncton.
  • 4:03 - 4:05
    À medida que faz isso,
    vai digerindo a comida
  • 4:05 - 4:09
    e usa essa energia no corpo
    para se movimentar.
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    Poderemos fazer um robô assim,
  • 4:11 - 4:14
    como o tubarão-elefante,
    que avance água fora
  • 4:14 - 4:16
    a comer a poluição?
  • 4:16 - 4:19
    Vamos ver se podemos fazê-lo.
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    Mas também nos inspiramos
    noutros organismos.
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    Tenho aqui uma foto
    de um inseto aquático
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    que é muito engraçado.
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    Quando nada na água,
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    usa as pernas como remos
    para avançar.
  • 4:30 - 4:32
    Agarramos nestes dois organismos
  • 4:32 - 4:35
    e combinamo-los
    para fazer um novo tipo de robô.
  • 4:35 - 4:38
    Como estamos a usar o inseto aquático,
    como inspiração,
  • 4:39 - 4:41
    e o nosso robô anda à superfície da água
  • 4:41 - 4:43
    e rema,
  • 4:43 - 4:45
    chamamos-lhe "Robô-remo".
  • 4:45 - 4:49
    O Robô-remo é um robô que rema.
  • 4:49 - 4:51
    Ok. Qual é o aspeto que ele tem?
  • 4:51 - 4:53
    Estas são fotos do Robô-remo.
  • 4:53 - 4:57
    Como vemos, não se parece nada
    com os robôs que vimos no início.
  • 4:57 - 5:00
    O Google está errado,
    os robôs não têm aquele aspeto,
  • 5:00 - 5:01
    têm este aspeto.
  • 5:01 - 5:03
    Temos aqui o Robô-remo.
  • 5:03 - 5:05
    Vou segurar nele para o verem,
  • 5:05 - 5:06
    Dá-vos a sensação da escala,
  • 5:06 - 5:08
    e não se parece nada
    com os outros.
  • 5:08 - 5:10
    É feito de plástico
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    e vamos ver quais são os componentes
  • 5:12 - 5:15
    que constituem o Robô-remo,
    e que o tornam especial.
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    O Robô-remo é formado por três partes.
  • 5:19 - 5:22
    Essas três partes são como as partes
    de qualquer organismo.
  • 5:22 - 5:24
    Tem um cérebro,
  • 5:24 - 5:25
    tem um corpo
  • 5:25 - 5:27
    e tem um estômago.
  • 5:27 - 5:30
    Precisa do estômago para criar a energia.
  • 5:30 - 5:33
    Qualquer Robô-remo
    terá estes três componentes,
  • 5:32 - 5:34
    e qualquer organismo
    terá estes três componentes.
  • 5:34 - 5:36
    Vamos observá-los um de cada vez.
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    Tem um corpo feito de plástico.
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    Instala-se na água.
  • 5:42 - 5:45
    Tem barbatanas aqui deste lado,
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    remos que o ajudam a mover-se,
  • 5:46 - 5:48
    tal como o inseto aquático.
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    Tem um corpo de plástico,
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    mas tem aqui uma boca
    de borracha macia,
  • 5:52 - 5:54
    e outra boca aqui
    — tem duas bocas.
  • 5:54 - 5:56
    Porque é que tem duas bocas?
  • 5:56 - 5:58
    Uma é para a comida entrar,
  • 5:58 - 6:00
    e a outra para a comida sair.
  • 6:00 - 6:03
    Vemos que tem uma boca e um traseiro,
  • 6:03 - 6:04
    ou seja...
  • 6:05 - 6:06
    por onde saem as coisas,
  • 6:07 - 6:09
    tal como num organismo real.
  • 6:09 - 6:12
    Está a ficar parecido
    com o tubarão-elefante.
  • 6:12 - 6:13
    Isto é o corpo.
  • 6:13 - 6:16
    O segundo componente é o estômago.
  • 6:16 - 6:20
    Precisamos de meter energia no robô
    e de tratar a poluição,
  • 6:20 - 6:22
    por isso a poluição entra
  • 6:22 - 6:24
    e passa-se qualquer coisa.
  • 6:24 - 6:27
    Aqui no meio há uma pilha,
    uma pilha de combustível microbiano.
  • 6:27 - 6:30
    Vou pôr isto no chão
    e retirar a pilha de combustível.
  • 6:30 - 6:32
    Em vez de ter baterias,
  • 6:32 - 6:34
    ou seja, um sistema
    de energia convencional,
  • 6:34 - 6:36
    tem uma coisa destas.
  • 6:36 - 6:38
    Isto é o estômago,
    um verdadeiro estômago,
  • 6:38 - 6:42
    porque metemos energia deste lado
    sob a forma de poluição
  • 6:42 - 6:43
    e ele cria eletricidade.
  • 6:43 - 6:44
    O que é isto?
  • 6:44 - 6:46
    É uma pilha de combustível microbiano.
  • 6:46 - 6:48
    É como uma pilha de combustível químico
  • 6:48 - 6:51
    que talvez tenham visto
    na escola ou na TV.
  • 6:51 - 6:54
    As pilhas de combustível químico
    consomem hidrogénio e oxigénio
  • 6:54 - 6:57
    e combinam-nos aos dois
    gerando eletricidade.
  • 6:57 - 7:01
    É uma tecnologia assente,
    foi usada nas missões espaciais Apollo,
  • 7:01 - 7:02
    há 40 ou 50 anos.
  • 7:02 - 7:05
    Isto é um pouco mais recente,
    uma pilha de combustível microbiano.
  • 7:05 - 7:07
    O princípio é o mesmo:
  • 7:07 - 7:08
    Recebe oxigénio de um lado
  • 7:08 - 7:10
    mas, em vez do hidrogénio, do outro lado,
  • 7:10 - 7:12
    recebe uma espécie de sopa.
  • 7:12 - 7:14
    Dentro dessa sopa
    há micróbios vivos.
  • 7:14 - 7:17
    Se pegarmos em materiais orgânicas
  • 7:17 - 7:19
    — desperdícios, alimentos,
  • 7:19 - 7:21
    um pedaço duma sanduíche —
  • 7:21 - 7:24
    pomo-los aqui, os micróbios
    vão comer essa comida
  • 7:24 - 7:26
    e transformam-na em eletricidade.
  • 7:26 - 7:30
    Se escolhermos os micróbios certos,
  • 7:30 - 7:33
    podemos usar a pilha
    de combustível microbiano
  • 7:33 - 7:34
    para tratar parte da poluição.
  • 7:34 - 7:36
    Se escolhermos os micróbios certos,
  • 7:36 - 7:39
    os micróbios vão comer algas.
  • 7:39 - 7:41
    Se usarmos outro tipo de micróbios,
  • 7:41 - 7:45
    eles vão comer produtos do petróleo.
  • 7:45 - 7:48
    Podemos usar este estômago
  • 7:48 - 7:52
    não só para tratar a poluição
  • 7:51 - 7:55
    mas para gerar eletricidade
    a partir da poluição.
  • 7:54 - 7:57
    O robô move-se pelo meio ambiente
  • 7:57 - 7:59
    metendo comida no estômago,
  • 7:59 - 8:02
    digere a comida, cria eletricidade,
  • 8:02 - 8:04
    usa essa eletricidade
    para se mover no meio ambiente
  • 8:04 - 8:06
    e continua a fazer o mesmo.
  • 8:06 - 8:10
    Vejamos o que acontece
    quando pomos o Robô-remo a funcionar.
  • 8:11 - 8:12
    Temos aqui uns vídeos.
  • 8:12 - 8:16
    A primeira coisa que vemos
    é a boca a abrir-se.
  • 8:16 - 8:19
    Abre-se a boca da frente
    e a boca de trás
  • 8:19 - 8:21
    que vão ficar abertas
  • 8:21 - 8:23
    e o robô vai começar a avançar.
  • 8:23 - 8:25
    Move-se pela água fora
  • 8:25 - 8:27
    para a comida entrar
    e os desperdícios saírem.
  • 8:27 - 8:31
    Depois de se mover o suficiente,
    para e fecha a boca
  • 8:32 - 8:34
    — fecha as bocas, lentamente —
  • 8:34 - 8:37
    e fica ali parado, a digerir a comida.
  • 8:38 - 8:41
    Estas pilhas de combustível microbiano,
  • 8:41 - 8:42
    contêm micróbios.
  • 8:42 - 8:44
    Queremos muita energia
  • 8:44 - 8:46
    a sair daqueles micróbios,
    tão depressa quanto possível.
  • 8:47 - 8:48
    Mas não podemos forçar os micróbios
  • 8:48 - 8:51
    e eles geram
    pouca eletricidade por segundo.
  • 8:51 - 8:54
    Geram miliwatts ou microwatts,
  • 8:54 - 8:56
    Para poderem comparar,
  • 8:56 - 8:58
    o vosso telemóvel, por exemplo
  • 8:58 - 8:59
    — um destes modernos —
  • 8:59 - 9:02
    consome cerca de um watt
    quando é usado.
  • 9:02 - 9:05
    Usa mil ou um milhão de vezes
    mais energia, quando é usado,
  • 9:05 - 9:08
    em comparação com a pilha
    de combustível microbiano.
  • 9:08 - 9:10
    Como podemos resolver isto?
  • 9:10 - 9:12
    Quando o Robô-remo acaba a digestão
  • 9:12 - 9:14
    depois de ingerir a comida,
  • 9:14 - 9:17
    fica ali parado e espera,
    até ter consumido a comida toda.
  • 9:18 - 9:21
    Isso pode levar horas,
    pode levar dias.
  • 9:21 - 9:24
    Um ciclo normal do Robô-remo
    é assim:
  • 9:25 - 9:26
    abre a boca,
  • 9:26 - 9:27
    move-se.
  • 9:27 - 9:28
    fecha a boca,
  • 9:28 - 9:30
    fica parado um tempo,
    à espera.
  • 9:30 - 9:32
    Depois de digerir a comida,
  • 9:32 - 9:34
    pode voltar a fazer a mesma coisa.
  • 9:35 - 9:37
    Parece mesmo um organismo a sério, não é?
  • 9:37 - 9:39
    Parece fazer as coisas que nós fazemos.
  • 9:39 - 9:41
    Sábado à noite,
    saímos, abrimos a boca,
  • 9:41 - 9:43
    enchemos o estômago,
  • 9:43 - 9:46
    sentamo-nos em frente da TV
    e digerimos.
  • 9:46 - 9:48
    Quando acabamos,
    voltamos a fazer o mesmo.
  • 9:49 - 9:51
    Se tivermos sorte com este ciclo,
  • 9:51 - 9:55
    no fim do ciclo,
    teremos energia de sobra
  • 9:55 - 9:57
    para podermos fazer outra coisa qualquer.
  • 9:57 - 9:59
    Podemos enviar uma mensagem,
    por exemplo,
  • 9:59 - 10:01
    uma mensagem, a dizer:
  • 10:01 - 10:03
    "Isto foi a poluição
    que comi recentemente"
  • 10:03 - 10:05
    ou "Isto é o tipo de coisas
    que encontrei"
  • 10:05 - 10:07
    ou "É aqui que eu estou",
  • 10:08 - 10:11
    Esta capacidade de enviar uma mensagem
    a dizer: "É aqui que eu estou",
  • 10:11 - 10:13
    é muito importante.
  • 10:13 - 10:16
    Se pensarmos nas manchas de óleo
    que vimos há bocado,
  • 10:16 - 10:17
    ou naquela proliferação de algas,
  • 10:17 - 10:20
    queremos pôr ali o Robô-remo
  • 10:20 - 10:22
    para ele comer aquela poluição toda.
  • 10:22 - 10:24
    Depois temos que ir buscá-lo.
  • 10:24 - 10:25
    Porquê?
  • 10:25 - 10:28
    Porque estes Robôs-remo,
    como o que tenho aqui,
  • 10:29 - 10:30
    contêm motores, contêm fios,
  • 10:30 - 10:34
    contêm componentes
    que não são biodegradáveis.
  • 10:34 - 10:36
    Os Robôs-remo atuais
    contêm coisa como pilhas tóxicas.
  • 10:37 - 10:38
    Não podemos deixá-los no ambiente,
  • 10:39 - 10:40
    precisamos de saber onde estão.
  • 10:40 - 10:42
    Depois de acabarem
    de fazer o seu trabalho,
  • 10:43 - 10:44
    precisamos de ir buscá-los.
  • 10:44 - 10:46
    Isso limita o número
    de robôs que podemos usar.
  • 10:46 - 10:48
    Se, por outro lado,
  • 10:48 - 10:50
    tivermos robôs mais parecidos
    com um organismo biológico,
  • 10:50 - 10:53
    quando eles chegarem ao fim da sua vida,
  • 10:53 - 10:55
    morrem e degradam-se.
  • 10:55 - 10:57
    Não seria bom, se estes robôs,
  • 10:57 - 11:00
    em vez de serem assim,
    feitos de plástico,
  • 11:00 - 11:01
    fossem feitos de outros materiais
  • 11:01 - 11:04
    que, quando os largássemos por aí,
    se biodegradassem?
  • 11:04 - 11:07
    Isso muda a forma como usamos robôs.
  • 11:07 - 11:10
    Em vez de colocar 10 ou 100
    no meio ambiente,
  • 11:10 - 11:11
    termos que seguir os seus passos.
  • 11:11 - 11:14
    e depois, quando eles morrerem,
    termos de ir buscá-los,
  • 11:14 - 11:16
    podíamos colocar mil,
  • 11:16 - 11:18
    um milhão, mil milhões
    de robôs no ambiente.
  • 11:19 - 11:20
    Espalhá-los por toda a parte,
  • 11:20 - 11:24
    sabendo que, no fim da sua vida,
    iriam degradar-se.
  • 11:24 - 11:25
    Não precisávamos de nos preocupar.
  • 11:26 - 11:28
    Isso muda a forma
    como pensamos nos robôs
  • 11:28 - 11:30
    e a forma como os usamos.
  • 11:30 - 11:32
    A questão é esta:
    Poderemos fazer isso?
  • 11:32 - 11:34
    Sim, já mostrámos
    que podemos fazer isso.
  • 11:34 - 11:36
    Podemos fazer robôs
    que são biodegradáveis.
  • 11:36 - 11:39
    O que é interessante
    é que podemos usar materiais caseiros
  • 11:39 - 11:41
    para fazer esses robôs biodegradáveis.
  • 11:41 - 11:43
    Vou mostrar alguns,
    podem ficar admirados,
  • 11:43 - 11:46
    Podemos fazer um robô
    a partir de gelatina.
  • 11:46 - 11:49
    Em vez de ter um motor,
    como o que têm neste momento,
  • 11:49 - 11:51
    podemos fazer coisas
    com músculos artificiais.
  • 11:51 - 11:54
    Os músculos artificiais
    são materiais inteligentes,
  • 11:54 - 11:55
    aplicamos-lhes eletricidade,
  • 11:56 - 11:58
    e eles contraem-se ou distendem-se.
  • 11:58 - 11:59
    Parecem músculos reais.
  • 12:00 - 12:02
    Em vez de termos um motor,
    temos estes músculos artificiais.
  • 12:02 - 12:05
    Podemos fazer músculos artificiais
    com gelatina.
  • 12:05 - 12:09
    Com gelatina e sais,
    e um pouco de prestidigitação
  • 12:09 - 12:11
    podemos fazer um músculo artificial.
  • 12:11 - 12:13
    Também mostrámos
    que podemos fazer o estômago
  • 12:13 - 12:15
    da pilha de combustível microbiano
  • 12:15 - 12:16
    a partir do papel.
  • 12:16 - 12:19
    Podemos fazer todo o robô
    com materiais biodegradáveis.
  • 12:19 - 12:23
    Lançamo-los por aí e eles degradam-se.
  • 12:24 - 12:25
    Isto é mesmo espetacular.
  • 12:26 - 12:29
    Vai mudar completamente
    a forma como pensamos em robôs
  • 12:29 - 12:31
    mas também nos vai permitir
    sermos criativos
  • 12:31 - 12:34
    na forma de pensar
    no que podemos fazer com estes robôs.
  • 12:34 - 12:36
    Vou dar um exemplo.
  • 12:36 - 12:38
    Se podemos usar gelatina
    para fazer um robô
  • 12:38 - 12:40
    — nós comemos gelatina, não é? —
  • 12:40 - 12:43
    porque não fazer uma coisa destas?
  • 12:43 - 12:45
    Um urso-goma robô.
  • 12:45 - 12:48
    Tenho aqui alguns já preparados.
  • 12:48 - 12:50
    Tenho um pacote inteiro
  • 12:51 - 12:53
    — tenho aqui um com sabor a limão.
  • 12:54 - 12:58
    Vou agarrar neste urso-goma
    — não é robótico, temos que fingir.
  • 12:58 - 13:01
    Quando temos um destes,
    pomo-lo na boca
  • 13:01 - 13:02
    — o de limão é mesmo bom.
  • 13:03 - 13:06
    Tentem não o mastigar muito.
    É um robô, pode não gostar.
  • 13:07 - 13:09
    Depois, engolimo-lo.
  • 13:09 - 13:11
    Ele vai parar ao nosso estômago.
  • 13:11 - 13:15
    Quando está no estômago,
    move-se, pensa, retorce-se, dobra-se,
  • 13:15 - 13:16
    faz qualquer coisa.
  • 13:16 - 13:18
    Pode avançar até aos intestinos,
  • 13:18 - 13:20
    descobrir se temos
    uma úlcera ou um cancro,
  • 13:20 - 13:23
    talvez dar uma injeção,
    ou qualquer coisa assim.
  • 13:23 - 13:25
    Sabemos que, depois
    de fazer o seu trabalho,
  • 13:25 - 13:28
    pode ser consumido pelo estômago,
  • 13:28 - 13:29
    ou, se não quisermos,
  • 13:29 - 13:32
    pode ser expelido para a sanita
  • 13:32 - 13:34
    e degradar-se, de forma segura,
    no ambiente.
  • 13:35 - 13:38
    Isto muda a forma
    como pensamos nos robôs.
  • 13:40 - 13:43
    Começámos por observar
    robôs que comem a poluição,
  • 13:43 - 13:46
    e estamos a observar
    robôs que nós podemos comer.
  • 13:46 - 13:48
    Espero que isto vos dê uma ideia
  • 13:48 - 13:50
    do tipo de coisas
    que podemos fazer com robôs futuros.
  • 13:52 - 13:54
    Muito obrigado pela vossa atenção.
  • 13:54 - 13:57
    (Aplausos)
Title:
Um robô que come poluição
Speaker:
Jonathan Rossiter
Description:

Conheçam o "Robô-remo", um robô que limpa a poluição e gera a eletricidade necessária para funcionar, engolindo água poluída. O roboticista Jonathan Rossiter explica como esta máquina nadadora especial, que usa uma pilha de combustível microbiano para neutralizar proliferações de algas e manchas de petróleo, poderá ser precursora de robôs de combate à poluição, autónomos e biodegradáveis.

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