Mark Miskin: Isto é um rotífero.
É um micro-organismo com a grossura de um cabelo.
Moram em todos os lugares na Terra
— na água salgada ou doce, por toda a parte.
Este aqui está a procurar comida.
Lembro-me da primeira vez que vi esta coisa.
Eu tinha oito anos e fiquei completamente assombrado.
Ou seja, esta criaturinha incrível está a caçar, a nadar,
está a viver a sua vida.
Mas todo o seu universo cabe numa gota de água da lagoa.
Paul McEuen: Este pequeno rotífero mostra-nos algo maravilhoso.
Diz que podemos construir uma máquina
que é funcional, complexa, inteligente,
tudo isso dentro de um pacotinho
tão pequeno que é impossível vê-lo.
O engenheiro que eu sou fica fascinado com isso,
que qualquer um possa fazer tal criatura.
Mas, por trás desse fascínio, reconheço, há um pouco de inveja.
Quero dizer, a natureza consegue fazê-lo. Porque é que nós não?
Porque não conseguimos construir pequenos robôs?
Bem, eu não sou o único a ter esta ideia.
Na verdade, nos últimos anos,
investigadores em todo o mundo
assumiram a tarefa de tentar construir robôs
tão pequenos que não se conseguem ver.
E o que vos vamos contar hoje,
é um esforço da Universidade Cornell
e agora da Universidade da Pensilvânia
de tentar construir robôs minúsculos.
OK, é esse o objetivo.
Mas como fazemos isso?
Como é que construímos robôs minúsculos?
Bem, entre todas as pessoas,
foi Pablo Picasso quem nos deu a primeira dica.
Picasso disse:
[Os bons artistas copiam e os ótimos roubam]
(Risos)
"Os bons artistas copiam e os ótimos roubam."
(Risos)
OK. Mas roubar aonde?
Acreditem ou não,
já existe a maior parte da tecnologia necessária para construir um robozinho.
A indústria de semicondutores tem vindo a melhorar muito
a fazer dispositivos cada vez mais pequenos.
Neste momento eles podem colocar algo como um milhão de transístores
num pacote com o mesmo tamanho
de, digamos, um só paramécio unicelular.
E não é só a eletrónica.
Também podem criar pequenos sensores, LEDs,
pacotes completos de comunicação demasiado pequenos para serem vistos
É isso que vamos fazer.
Vamos roubar essa tecnologia.
Temos aqui um robô.
(Risos)
Os robôs têm duas partes, como podem ver
Têm uma cabeça e têm pernas.
[Roubem isto: Cérebro]
(Risos)
Vamos chamar-lhe um "robô sem pernas",
o que pode parecer exótico,
mas eles já são muito fixes assim.
Na verdade, muitos de vocês já têm um robô sem pernas.
O vosso "smartphone" é o robô sem pernas mais bem-sucedido do mundo
Somente em 15 anos, conquistou todo o planeta.
E porque não?
É uma pequena máquina maravilhosa.
É incrivelmente inteligente.
Tem ótimas capacidades de comunicação
e tudo num pacote que cabe na vossa mão.
Então, queremos conseguir construir algo como isto,
só que à escala celular,
do tamanho de um paramécio.
E aqui está.
Um "smartphone" do tamanho de uma célula.
E até parece um "smartphone",
só que 10 000 vezes mais pequeno.
Chamamos-lhe COISF
[Circuito Ótico Integrado Sem Fios]
Não somos publicitários, ok?
(Risos)
Mas já é bem fixe só por si.
Na verdade, este COISF tem uma série de partes.
Perto do topo,
há estas células solares legais que iluminam o aparelho
e que acionam um circuito que existe no meio.
Esse circuito leva um LED minúsculo
que pisca e permite que o COISF comunique convosco.
Ao contrário do telemóvel,
o COISF comunica com luz,
como um pirilampo pequenino.
Agora, uma coisa que é fixe nestes COISF
é que não fazemos um de cada vez
soldando todas as peças.
Fazemo-los em série, em paralelo.
Por exemplo, quase um milhão desses COISF
cabem numa bolacha de 10 cm.
Tal como um telemóvel tem várias aplicações,
há diferentes tipos de COISF.
Uns podem medir a voltagem,
outros medem a temperatura,
ou só têm uma luz que pisca para nos dizer que estão ali.
Isso é bem fixe, esses dispositivos minúsculos.
Eu queria falar deles com mais detalhe.
Mas primeiro, preciso de contar-vos outra coisa.
Vou falar-vos de coisas sobre moedas de um cêntimo
que talvez vocês não saibam.
Essa aqui é uma moeda antiga de um cêntimo.
No verso, tem a imagem do Memorial de Lincoln.
Mas o que vocês talvez não saibam,
é que, se ampliarem, no centro dela
podemos ver Abraham Lincoln,
tal como no verdadeiro Memorial Lincoln, não muito longe daqui.
Tenho a certeza que vocês não sabem,
que, se ampliarem ainda mais
(Risos)
vão ver que há um COISF no peito dele.
(Risos)
E o que é giro é que
vocês podiam estar a olhar para ele o dia inteiro e nunca veriam isso.
É invisível a olho nu.
Estes COISF são tão pequenos
e fazemo-los de forma tão paralela
que cada COISF custa menos que um cêntimo.
Na verdade, a coisa mais cara neste exemplo é o autocolante
que diz "COISF"
(Risos)
e que custa uns oito cêntimos.
(Risos)
Nós estamos animados com isto por várias razões.
Por exemplo, podemos usá-los como pequenas etiquetas de segurança
que identificam melhor do que uma impressão digital.
Estamos a colocá-los dentro de outros instrumentos médicos
para dar outras informações,
e até estamos a pensar colocá-los no cérebro
para escutar os neurónios um de cada vez.
De facto, só há uma coisa errada com este COISF:
não é um robô, é só uma cabeça.
(Risos)
E acho que todos concordamos
que meio robô realmente não é um robô.
Sem as pernas praticamente não temos nada.
PM: OK, então também precisamos das pernas,
se queremos construir um robô.
Acontece que aqui não podemos roubar
qualquer tecnologia preexistente.
Se queremos pernas para o pequeno robô,
precisamos de atuadores, peças que se movam.
Elas têm de satisfazer muitos requisitos diferentes.
Precisam de ser de baixa voltagem.
Precisam de gastar pouca energia.
Mais importante, têm de ser pequenas.
Se querem um robô do tamanho de uma célula,
precisam de pernas do tamanho de células.
Ninguém sabe construir isso.
Não havia tecnologia pré-existente que satisfizesse essas exigências.
Para fazer pernas para robôs minúsculos,
tivemos de fazer algo novo.
Então isto é o que construímos.
Este é um dos nossos atuadores, e estou a aplicar-lhe uma voltagem.
Quando o faço, como podem ver, o atuador reage, enrolando-se.
Isto pode não parecer muito
mas, se colocássemos um glóbulo vermelho no ecrã, ele seria deste tamanho.
Assim, estes são muito pequenos,
são extremamente minúsculos,
e contudo, este aparelho pode enrolar-se e desenrolar-se, sem se quebrar.
Então, como é que fazemos isto?
O atuador é feito de uma camada de platina
com a espessura de uma dúzia de átomos.
Se agarrarmos em platina e a colocarmos em água
e aplicarmos uma voltagem,
os átomos da água vão ligar-se ou soltar
na superfície da platina,
consoante a voltagem que for usada.
Isto cria uma força,
e podemos usar essa força para uma ação controlada pela voltagem.
O segredo aqui era fazer tudo ultrafino.
E o atuador suficientemente flexível
para dobrar as pequenas peças sem se quebrar,
e pode usar as forças que surgem
ao anexar ou remover uma única camada de átomos.
E também não precisamos de construir um de cada vez.
De facto, assim como os COISF,
podemos construí-los em série e em paralelo.
Então aqui estão alguns milhares de atuadores,
e a única coisa que faço é aplicar voltagem,
e todos acenam,
parecendo nada mais do que as pernas de um futuro exército de robôs.
(Risos)
Então agora temos o cérebro e temos os músculos.
Temos a inteligência e os atuadores.
Os COISF são os cérebros.
Dão-nos sensores, e fornecem fontes de alimentação,
e dão-nos comunicação bidirecional via luz.
As camadas de platina são os músculos.
São elas que fazem o robô mover-se.
Agora podemos pegar nos dois pedaços,
e juntá-los e começar a construir minúsculos robôs.
A primeira coisa que queríamos construir era simples.
Este robô anda sob o controlo do utilizador.
No meio tem células solares e uns fios ligados a elas.
Este é o COISF.
Está ligado a umas pernas que têm uma camada de platina
e estes painéis rígidos que colocámos em cima
e que dizem às pernas como dobrar, que forma devem tomar.
A ideia é que, disparando um laser em diferentes células solares,
podemos escolher que perna mover
e fazer o robô andar por aí.
Agora, é claro, também não os construímos um de cada vez.
Também os construímos em série.
Podemos construir um milhão de robôs numa bolacha de 10 cm.
Por exemplo, esta imagem à esquerda, é um "chip"
e esse "chip" contém algo uns 10 000 robôs.
No nosso mundo, o macro mundo,
esta coisa poderia ser um novo microprocessador ou algo assim.
Mas se pegarmos neste "chip" e o colocarmos no microscópio,
o que vemos são milhares e milhares de minúsculos robôs.
Mas os robôs ainda estão presos.
Estão ligados à superfície em que os construímos.
Para eles andarem por aí temos de libertá-los.
Queríamos mostrar como fazer isso ao vivo, como libertar o exército de robôs,
mas o processo envolve produtos químicos altamente perigosos,
coisas realmente desagradáveis,
e nós estamos a uma milha da Casa Branca, não é?
Pois. Eles não nos deixariam fazer isso.
(Risos)
Então, ao invés disso vamos mostrar um filme.
(Risos)
O que estão a ver aqui são os estágios da implantação do robô.
Estamos a usar produtos químicos
para desgastar o substrato por baixo dos robôs.
Quando ele se dissolver,
os robôs ficam livres para se dobrarem na sua forma final.
Vemos aqui que o rendimento é perto de 90%.
Assim, quase todos os 10 000 robôs que construímos,
são robôs que podemos implantar e controlar mais tarde.
E podemos pegar nesses robôs e colocá-los em locais.
O filme à esquerda, mostra alguns robôs na água.
Eu vou agarrar numa pipeta,
e posso aspirá-los a todos.
Quando injetamos os robôs a partir dessa pipeta,
eles estão ótimos.
Na verdade, estes robôs são pequenos,
tão pequenos que passam através da agulha hipodérmica mais fina
que podemos comprar.
Sim, se quisermos.
podemos injetar-nos com estes robôs todos.
(Risos)
Eu acho que eles gostarão.
(Risos)
À direita está um robô que colocámos na água da lagoa.
Esperem um segundo...
Ooops!
Viram aquilo? Não era um tubarão. Era um paramécio.
Então, esse é o mundo em que estas coisas vivem.
OK, então está tudo muito bem,
mas podem perguntar-se nesta altura:
"Bem, eles andam?"
Certo? É o que eles devem fazer. Eles têm de... Vamos lá descobrir.
Então, o robô está aqui e aqui estão as células solares no meio.
São estes pequenos retângulos.
Reparem na célula solar junto à parte superior.
Veem aquele pontinho branco? É um ponto de laser.
Agora vejam o que acontece quando alternamos o laser
entre diferentes células solares no robô.
Lá vai ele!
(Aplausos)
Sim!
(Aplausos)
Lá vai o robô marchando pelo micromundo.
Uma das coisas boas neste filme
é que sou eu que estou a pilotar o robô.
Durante seis meses,
o meu trabalho foi disparar lasers em robôs do tamanho de células
para pilotá-los no micromundo.
Era este o meu trabalho.
Na minha opinião, é o trabalho mais fixe do mundo.
(Risos)
Era um sentimento de emoção total,
como se estivesse a fazer o impossível.
É um fascínio similar à primeira vez que olhei através de um microscópio,
quando criança, a olhar para aquele rotífero.
Eu sou pai, tenho um filho, e ele tem quase três anos.
Mas um dia ele vai olhar por um microscópio como esse.
E eu sempre me pergunto:
O que é que ele vai ver?
Em vez de observarmos apenas o micromundo,
nós, como humanos, podemos desenvolver tecnologia para modelá-lo,
interagir com ele, construí-lo.
Daqui a 30 anos, quando o meu filho tiver a minha idade.
o que faremos com esta capacidade?
Será que os microrrobôs viverão na nossa corrente sanguínea,
tão comuns quanto as bactérias?
Irão viver nas searas e livrá-las das pragas?
Irão dizer-nos quando temos infeções,
ou combaterão o cancro célula a célula?
PM: E uma parte fixe
é que podemos participar nesta revolução.
Daqui a dez anos,
quando comprarmos um novo iPhone 15x Moto,
ou como quer que se chame
(Risos)
ele pode vir com um pequeno jarro com milhares de minúsculos robôs
que poderemos controlar por uma aplicação no telemóvel.
Então, se quiserem andar num paramécio, força.
Se vocês quiserem ser — sei lá —
DJ na mais pequena festa de robôs do mundo,
façam-no acontecer.
(Risos)
E eu, por exemplo, estou muito animado quanto à chegada desse dia.
MM: Obrigado
(Aplausos)