0:00:01.065,0:00:02.662
Em 2015,

0:00:02.662,0:00:06.642
25 times do mundo inteiro[br]competiram para construir robôs

0:00:06.642,0:00:09.662
que respondessem a desastres[br]e realizassem inúmeras tarefas,

0:00:09.662,0:00:13.078
como usar uma ferramenta elétrica,[br]trabalhar em um terreno irregular,

0:00:13.078,0:00:14.732
e dirigir um carro.

0:00:15.292,0:00:17.743
Isso tudo soa impressionante, e de fato é,

0:00:18.458,0:00:21.550
mas olhem para o corpo[br]do robô vencedor, HUBO.

0:00:22.208,0:00:24.512
Aqui, HUBO está tentando sair do carro,

0:00:24.512,0:00:26.262
mas fiquem sabendo

0:00:26.262,0:00:28.703
que o vídeo foi acelerado três vezes.

0:00:28.703,0:00:31.708
(Risos)

0:00:32.750,0:00:35.720
HUBO, do time KAIST da Coreia, [br]é um robô de última geração

0:00:35.720,0:00:37.512
com capacidades impressionantes,

0:00:37.512,0:00:42.318
mas o corpo dele não parece tão diferente[br]dos robôs que vimos há algumas décadas.

0:00:42.625,0:00:45.472
Se observamos outros robôs da competição,

0:00:46.000,0:00:49.095
vemos que os movimentos deles[br]ainda parecem bem robóticos.

0:00:49.095,0:00:51.345
Seus corpos são estruturas[br]mecânicas complexas,

0:00:51.345,0:00:53.020
feitas de materiais rígidos

0:00:53.020,0:00:56.601
como metal e motores[br]tradicionais, duros e elétricos.

0:00:56.605,0:00:58.250
Eles com certeza não foram feitos

0:00:58.250,0:01:01.303
para serem de baixo custo,[br]seguros para as pessoas

0:01:01.303,0:01:04.098
e adaptáveis a desafios imprevisíveis.

0:01:04.098,0:01:06.970
Fizemos um bom progresso[br]no cérebro dos robôs,

0:01:06.970,0:01:09.142
mas o corpo deles ainda é primitivo.

0:01:10.625,0:01:12.607
Essa é a minha filha Nadia.

0:01:12.607,0:01:14.387
Ela tem só cinco anos de idade

0:01:14.387,0:01:16.957
e consegue sair do carro[br]muito mais rápido que o HUBO.

0:01:16.957,0:01:18.678
(Risos)

0:01:18.678,0:01:21.075
Ela também se balança[br]facilmente em trepa-trepas,

0:01:21.075,0:01:24.292
muito melhor do que qualquer[br]robô humanoide atual.

0:01:24.292,0:01:25.643
Em contraste com o HUBO,

0:01:25.657,0:01:29.387
o corpo humano faz uso extensivo[br]de materiais moles e deformáveis

0:01:29.387,0:01:31.345
como músculos e pele.

0:01:31.355,0:01:33.740
Precisamos de uma nova geração[br]de corpo de robôs

0:01:33.740,0:01:37.845
que sejam inspirados pela elegância,[br]eficiência e pelos materiais moles

0:01:37.845,0:01:40.167
dos designs que encontrados na natureza.

0:01:40.192,0:01:41.352
De fato,

0:01:41.352,0:01:43.452
isso tem se transformado na ideia central

0:01:43.452,0:01:46.420
de um novo campo de pesquisa[br]chamado robótica mole.

0:01:46.420,0:01:49.377
Meu grupo de pesquisa[br]e colaboradores de todo o mundo

0:01:49.377,0:01:53.059
estão usando componentes leves[br]inspirados nos músculos e na pele

0:01:53.063,0:01:55.857
para construir robôs[br]com agilidade e destreza

0:01:55.857,0:01:57.559
que se aproximem cada vez mais

0:01:57.563,0:02:01.215
às maravilhosas capacidades[br]dos organismos encontrados na natureza.

0:02:02.458,0:02:06.137
Sempre fui particularmente inspirado [br]pelo músculo biológico.

0:02:06.137,0:02:08.343
Isso não é surpreendente.

0:02:08.343,0:02:12.228
Também sou austríaco, e sei que lembro[br]um pouco o Arnold, o Exterminador.

0:02:12.228,0:02:14.410
(Risos)

0:02:14.880,0:02:17.970
O músculo biológico é uma verdadeira[br]obra-prima da evolução.

0:02:17.970,0:02:19.543
Ele se cura depois de dano

0:02:19.543,0:02:22.152
e é intrinsecamente integrado[br]aos neurônios sensoriais

0:02:22.152,0:02:24.457
para resposta aos movimentos[br]e ao ambiente.

0:02:25.083,0:02:28.370
Pode se contrair rápido o suficiente[br]para dar energia às rápidas asas

0:02:28.370,0:02:29.542
de um beija-flor;

0:02:29.542,0:02:32.150
pode crescer forte o suficiente[br]para mover um elefante;

0:02:32.150,0:02:35.923
e é suficientemente adaptável para ser[br]usado nos braços extremamente versáteis

0:02:35.923,0:02:37.343
de um polvo,

0:02:37.343,0:02:40.930
um animal que consegue espremer[br]seu corpo através de buracos apertados.

0:02:41.250,0:02:45.137
Atuadores são para os robôs[br]o que os músculos são para os animais:

0:02:45.137,0:02:47.032
componentes-chaves para o corpo

0:02:47.032,0:02:49.893
que permitem movimentos[br]e interações com o mundo.

0:02:50.667,0:02:53.137
Se conseguimos construir atuadores moles,

0:02:53.137,0:02:54.615
ou músculos artificiais,

0:02:54.615,0:02:58.776
que sejam tão versáteis, adaptáveis[br]com o mesmo desempenho que o autêntico,

0:02:58.793,0:03:01.102
poderemos construir quase [br]qualquer tipo de robô

0:03:01.102,0:03:02.827
para quase todos os usos.

0:03:03.167,0:03:06.335
Não é surpresa que pessoas[br]tenham tendado, por muitas décadas,

0:03:06.335,0:03:09.268
replicar as maravilhosas[br]capacidades dos músculos,

0:03:09.292,0:03:11.125
mas tem sido muito difícil.

0:03:12.583,0:03:14.059
Dez anos atrás,

0:03:14.063,0:03:16.803
quando fiz meu pós-doutorado na Áustria,

0:03:16.803,0:03:18.918
eu e meus colegas redescobrimos

0:03:18.918,0:03:23.101
o que é provavelmente uma das primeiras[br]publicações sobre músculos artificiais,

0:03:23.105,0:03:24.970
publicada em 1880,

0:03:24.970,0:03:28.217
sobre as mudanças no formato [br]e no volume de corpos dielétricos

0:03:28.217,0:03:29.718
causados pela eletricidade,

0:03:29.718,0:03:32.803
escrita pelo físico alemão[br]Wilhelm Röntgen.

0:03:32.803,0:03:36.385
A maioria de vocês o conhece[br]pela descoberta do raio-x.

0:03:37.212,0:03:39.795
Seguindo as suas instruções,[br]usamos um par de agulhas.

0:03:39.795,0:03:41.829
As conectamos a uma fonte de alta voltagem

0:03:41.833,0:03:44.429
e pusemos perto de um pedaço[br]de borracha transparente,

0:03:44.429,0:03:46.857
previamente esticada[br]em uma moldura plástica.

0:03:47.333,0:03:49.012
Quando ligamos a voltagem,

0:03:49.012,0:03:50.345
a borracha deformou-se,

0:03:50.345,0:03:53.553
e como no bíceps flexiona o nosso braço,

0:03:53.553,0:03:56.220
a borracha flexionou a moldura plástica.

0:03:56.220,0:03:57.553
Parece magia.

0:03:57.573,0:03:59.928
As agulhas nem tocam a borracha.

0:03:59.928,0:04:02.450
Ter duas agulhas dessas[br]não é um jeito prático

0:04:02.450,0:04:04.617
de operar músculos artificiais,

0:04:04.617,0:04:07.803
mas esse maravilhoso experimento[br]me prendeu nesse tópico.

0:04:07.803,0:04:10.825
Eu queria criar novos jeitos[br]de construir músculos artificiais

0:04:10.825,0:04:13.678
que funcionassem bem[br]em aplicações da vida real.

0:04:13.678,0:04:17.428
Nos anos seguintes, trabalhei[br]em várias tecnologias diferentes

0:04:17.428,0:04:18.857
que mostraram-se promissoras,

0:04:18.857,0:04:22.223
mas todas ainda tinham desafios[br]pendentes difíceis de serem superados.

0:04:22.833,0:04:24.328
Em 2015,

0:04:24.328,0:04:26.941
quando comecei a pesquisar[br]na Universidade do Colorado,

0:04:26.941,0:04:29.095
eu queria experimentar uma nova área.

0:04:29.095,0:04:32.018
Eu queria combinar[br]a alta velocidade e a eficiência

0:04:32.042,0:04:34.018
de atuadores elétricos

0:04:34.022,0:04:36.792
com a versatilidade[br]de atuadores leves e fluidos.

0:04:37.458,0:04:42.057
Então, eu pensei que talvez pudesse tentar[br]usar ciência velha de uma maneira nova.

0:04:42.057,0:04:43.928
O diagrama que veem aqui

0:04:43.928,0:04:46.522
mostra um experimento chamado[br]tensor de Maxwell.

0:04:46.522,0:04:48.098
Se usamos duas placas de metal

0:04:48.098,0:04:50.200
e as colocamos num contêiner[br]cheio de óleo,

0:04:50.200,0:04:51.877
e ligamos alguma voltagem,

0:04:51.877,0:04:55.835
o tensor de Maxwell força o óleo[br]para o meio das duas placas,

0:04:55.835,0:04:57.351
e é isso que veem aqui.

0:04:57.355,0:04:58.726
A ideia central era:

0:04:58.730,0:05:01.648
"Será que conseguimos usar esse efeito[br]para empurrar o óleo

0:05:01.648,0:05:04.518
contido em estruturas moles que esticam?"

0:05:04.542,0:05:06.893
E sim, isso funcionou [br]surpreendentemente bem.

0:05:06.917,0:05:09.601
Honestamente, muito melhor[br]do que eu esperava.

0:05:09.605,0:05:13.739
Com minha ótima equipe de alunos,[br]usamos essa ideia como ponto de partida

0:05:13.739,0:05:17.587
para criar uma nova tecnologia[br]chamada músculos artificiais HASEL.

0:05:17.887,0:05:20.992
HASELs são gentis o suficiente[br]para recolher framboesas

0:05:20.992,0:05:22.333
sem estragá-las.

0:05:24.542,0:05:27.750
Eles podem se expandir e contrair[br]como um músculo real.

0:05:29.625,0:05:32.083
E podem ser operados mais rápido que eles.

0:05:32.768,0:05:35.595
Também podem ser aumentados[br]para suportar maiores forças.

0:05:35.595,0:05:38.970
Aqui podemos vê-los levantando[br]um galão cheio de água.

0:05:38.970,0:05:41.538
Eles podem ser usados[br]para dirigir um braço robótico,

0:05:41.538,0:05:44.152
e até mesmo sentir sozinhos suas posições.

0:05:45.292,0:05:48.540
HASELs podem ser usados[br]para movimentos bastante precisos,

0:05:49.292,0:05:52.127
mas também podem realizar[br]movimentos fluidos e musculares

0:05:52.127,0:05:55.612
e impulsos de força[br]para arremessar uma bola ao ar.

0:05:57.375,0:05:59.318
Quando submerso em óleo,

0:06:00.667,0:06:04.608
os músculos artificiais HASEL[br]podem se tornar invisíveis.

0:06:07.875,0:06:10.382
Então como o músculo artificial[br]HASEL funciona?

0:06:10.542,0:06:12.220
Talvez fiquem surpresos.

0:06:12.220,0:06:15.428
Ele baseia-se em materiais[br]baratos e de fácil acesso.

0:06:15.428,0:06:17.710
Vocês podem até testar, e recomendo,

0:06:17.710,0:06:19.483
o princípio central em casa.

0:06:19.875,0:06:22.643
Peguem alguns sacos Ziploc[br]e encham com azeite de oliva.

0:06:22.647,0:06:25.215
Tentem tirar o máximo [br]possível de bolhas de ar.

0:06:25.583,0:06:28.684
Então peguem um prato de vidro[br]e coloquem de um lado do saco.

0:06:28.688,0:06:30.917
Ao pressioná-lo, verão o saco flexionando.

0:06:31.792,0:06:34.458
O tamanho da flexão é fácil de controlar.

0:06:35.167,0:06:37.970
Para algo que pesa pouco,[br]a flexão é pequena.

0:06:37.970,0:06:41.125
Com um peso médio,[br]temos uma flexão média.

0:06:42.125,0:06:45.012
Com algo pesado,[br]temos uma grande flexão.

0:06:45.012,0:06:49.660
Para os HASELs, a única mudança é[br]substituir a força ou o peso de sua mão

0:06:49.660,0:06:51.502
por uma força elétrica.

0:06:51.502,0:06:56.887
HASEL significa "Hydraulically Amplified[br]Self-Healing Electrostatic Actuators".

0:06:56.887,0:07:00.085
Aqui podemos ver a geometria[br]chamada atuadores Peano-HASEL,

0:07:00.085,0:07:02.677
um dos vários designs possíveis.

0:07:03.083,0:07:06.678
De novo, usamos um polímero flexível,[br]como o saco Ziploc,

0:07:06.678,0:07:09.627
o enchemos com algum líquido isolante,[br]como azeite de oliva,

0:07:09.627,0:07:11.428
e agora, em vez de um prato de vidro,

0:07:11.428,0:07:14.250
colocamos um condutor elétrico[br]de um lado do saco.

0:07:14.958,0:07:17.575
Para criar algo mais semelhante[br]a uma fibra muscular,

0:07:17.575,0:07:19.601
podemos conectar alguns sacos

0:07:19.605,0:07:21.768
e anexar um peso em um dos lados.

0:07:21.772,0:07:23.697
Depois, aplicamos voltagem.

0:07:24.083,0:07:27.393
Agora, um campo elétrico começa[br]a agir sobre o líquido.

0:07:27.397,0:07:29.125
Ele desloca o líquido

0:07:29.125,0:07:31.495
e força o músculo a contrair-se.

0:07:32.708,0:07:35.184
Aqui podemos ver um atuador[br]HASEL-Peano completo

0:07:35.208,0:07:39.095
e como ele se expande e contrai[br]quando se aplica voltagem.

0:07:39.095,0:07:40.434
Visto de lado,

0:07:40.438,0:07:43.658
podemos ver os sacos tomando[br]um formato mais cilíndrico

0:07:43.658,0:07:45.870
como vimos com os sacos Ziploc.

0:07:46.500,0:07:49.720
Também podemos colocar essas[br]fibras musculares do lado uma da outra

0:07:49.720,0:07:52.339
para criar algo ainda mais[br]parecido com um músculo

0:07:52.339,0:07:54.742
e que também se expande e contrai.

0:07:54.742,0:07:58.137
Estes HASELs estão levantando um peso[br]aproximadamente 200 vezes

0:07:58.137,0:07:59.828
mais pesado que eles.

0:08:00.667,0:08:04.137
Aqui vemos um de nossos novos designs,[br]chamado HASEL donut quadrante

0:08:04.137,0:08:05.752
e como eles expandem e contraem.

0:08:05.752,0:08:10.065
Eles operados muito rapidamente,[br]atingindo velocidades super-humanas.

0:08:11.333,0:08:14.303
Eles têm força até mesmo para pular.

0:08:14.303,0:08:15.667
(Risos)

0:08:16.917,0:08:20.428
Sobretudo, HASEL promete[br]se tornar a primeira tecnologia

0:08:20.428,0:08:23.970
que supera o desempenho[br]do músculo biológico

0:08:23.970,0:08:27.127
sendo compatível com[br]a produção em larga escala.

0:08:27.127,0:08:30.253
É também uma tecnologia muito nova,[br]estamos apenas começando.

0:08:30.253,0:08:33.035
Temos muitas ideias de como[br]melhorar seu desempenho

0:08:33.035,0:08:36.950
usando novos materiais e designs[br]para atingir um nível de desempenho

0:08:36.950,0:08:41.332
além do músculo biológico e tradicionais[br]motores elétricos e rígidos.

0:08:42.250,0:08:45.597
Avançando para designs mais complexos[br]e inspirados na biologia,

0:08:45.597,0:08:47.434
aqui vemos nosso escorpião artificial

0:08:47.438,0:08:49.128
que usa o rabo para caçar presas.

0:08:49.128,0:08:50.930
Nesse caso, um balão de borracha.

0:08:50.930,0:08:52.387
(Risos)

0:08:52.387,0:08:54.482
Voltando à nossa inspiração inicial,

0:08:54.482,0:08:57.345
a versatilidade dos braços do polvo[br]e da tromba de elefantes,

0:08:57.345,0:09:00.077
agora conseguimos construir[br]atuadores moles e contínuos

0:09:00.077,0:09:03.972
que chegam cada vez mais perto[br]das capacidades reais de um músculo.

0:09:05.833,0:09:08.720
Estou muito animado[br]com as aplicações práticas

0:09:08.720,0:09:10.533
dos músculos artificiais HASEL.

0:09:10.533,0:09:12.976
Eles proporcionarão[br]aparelhos robóticos moles

0:09:13.000,0:09:15.345
que podem melhorar a qualidade de vida.

0:09:15.345,0:09:19.158
A robótica mole possibilitará[br]uma nova geração de próteses realistas

0:09:19.158,0:09:21.338
para pessoas que sofreram amputações.

0:09:21.338,0:09:23.548
Aqui vemos alguns HASELs[br]no meu laboratório

0:09:23.548,0:09:26.515
operando uma prótese de dedo[br]em testes iniciais.

0:09:27.542,0:09:32.127
Algum dia, poderemos talvez até fundir[br]o nosso corpo com partes robóticas.

0:09:33.125,0:09:36.180
Pode parecer assustador à primeira vista.

0:09:36.917,0:09:38.752
Mas quando penso nos meus avós

0:09:38.752,0:09:41.680
e em como eles ficaram dependentes[br]de outras pessoas

0:09:41.680,0:09:45.805
para realizar atividades diárias,[br]como ir ao banheiro,

0:09:45.805,0:09:48.683
eles sentem com frequência que são fardos.

0:09:48.958,0:09:52.190
Com a robótica mole, [br]poderemos melhorar e reestabelecer

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agilidade e destreza,

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e assim ajudar pessoas mais velhas[br]a manterem sua autonomia

0:09:56.742,0:09:58.443
por mais tempo.

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Talvez dê para chamar isso[br]de "robótica anti-idade"

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ou até mesmo do próximo passo[br]na evolução humana.

0:10:07.083,0:10:09.908
Diferentemente da sua alternativa dura,

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robôs moles poderão operar com segurança[br]perto de pessoas e nos ajudar em casa.

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A robótica mole é um campo muito novo,[br]estamos apenas começando.

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Espero que jovens de diferentes contextos[br]se juntem a essa jornada emocionante

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e ajudem a moldar o futuro da robótica

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introduzindo novos conceitos[br]inspirados na natureza.

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Se acertarmos,

0:10:32.313,0:10:35.385
podemos melhorar a qualidade[br]de vida de todos nós.

0:10:35.408,0:10:36.710
Obrigado.

0:10:36.710,0:10:38.537
(Aplausos)