Eu e os meus alunos trabalhamos com robôs muito pequenos.
Podem pensar neles como versões robóticas
de algo com que estão todos familiarizados: uma formiga.
Todos sabemos que as formigas e outros insetos a esta escala
podem fazer coisas incríveis.
Todos vimos já um grupo de formigas ou algo parecido,
a carregar uma batata frita num piquenique, por exemplo.
Quais são os verdadeiros desafios de construir estas formigas?
Em primeiro lugar, como conseguimos as capacidades de uma formiga
num robô do mesmo tamanho?
Primeiro temos que descobrir como fazê-los andar,
sendo tão pequenos.
Precisamos de mecanismos como pernas e motores eficientes
de modo a apoiar essa locomoção.
Precisamos de sensores, potência e controlo
para juntar tudo num robô formiga semi-inteligente.
Finalmente, para tornar isto realmente funcional
queremos que trabalhem em conjunto para fazerem coisas mais importantes.
Vou começar com a mobilidade.
Os insetos deslocam-se muito bem.
Este vídeo é da UC Berkeley.
Mostra uma barata a mover-se sobre terreno muito irregular,
sem tombar.
Ela consegue fazer isto porque as suas pernas combinam materiais rígidos,
que usamos tradicionalmente para fazer robôs,
com materiais macios.
Quando se é muito pequeno, outra forma interessante de deslocação é saltar.
Estes insetos armazenam energia numa mola e libertam-na muito rapidamente,
para conseguirem a potência necessária para sair da água, por exemplo.
Uma das grandes contribuições do meu laboratório
tem sido combinar materiais rígidos e macios
em mecanismos muito, muito pequenos.
Este mecanismo de salto tem cerca de quatro milímetros de lado.
É muito pequeno.
O material rígido aqui é silicone, e o macio é borracha de silicone.
A ideia básica é que vamos comprimir isto,
armazenar energia nas molas e depois soltá-la para saltar.
Ainda não estamos a usar motores ou potência.
Isto é acionado com um método a que chamamos, no meu laboratório,
"universitário com pinças". (Risos)
O que verão no próximo vídeo
é um tipo a portar-se muito bem nos seus saltos.
Este é o Aaron, o universitário em questão, com as pinças.
O que veem é um mecanismo de quatro milímetros
a saltar cerca de 40 centímetros em altura.
É quase 100 vezes o seu comprimento.
Ele sobrevive, balança na mesa,
é incrivelmente robusto e sobrevive muito bem até que o perdemos,
por ser tão pequeno.
Em última análise, queremos acrescentar motores a isto.
Temos estudantes no laboratório a trabalhar em motores milimétricos,
para serem integrados em robôs pequenos e autónomos.
De modo a trabalhar a mobilidade e a locomoção a esta escala, para começar,
estamos a fazer batota e a usar ímanes.
Isto mostra o que poderá ser parte da perna de um micro-robô.
Podem ver as juntas de borracha de silicone.
Existe um íman incorporado que está a ser deslocado
por um campo magnético externo.
Isto leva-nos ao robô que vos mostrei antes.
A coisa mais interessante que este robô nos ajuda a perceber
é como os insetos se movem, a esta escala.
Temos um modelo realmente bom de como tudo se move,
desde uma barata até a um elefante.
Todos nos movemos de um modo saltitante quando corremos.
Quando se é muito pequeno, as forças entre os pés e o chão
afetam muito mais a locomoção do que a massa,
que é o que causa aquele movimento saltitante.
Este tipo ainda não funciona,
mas temos versões ligeiramente maiores que conseguem correr.
Isto tem cerca de um centímetro cúbico, um centímetro de lado, muito pequeno.
Pusemo-lo a correr 10 comprimentos do seu corpo por segundo, ou 10 cm por segundo.
Bastante rápido, para um tipo tão pequeno,
e só está limitado pelo nossos testes.
Isto dá-nos uma ideia de como as coisas funcionam neste momento.
Também podemos fazer versões impressas em 3D que conseguem trepar obstáculos,
como a barata, que viram antes.
Em última análise, queremos acrescentar tudo a este robô.
Queremos sensores, potência, controlo, tudo acionado em conjunto.
Nem tudo tem que ser inspirado na biologia.
Este robô tem cerca do tamanho de um Tic Tac.
Neste caso, em vez de ímanes ou músculos para se mover,
usamos foguetes.
Isto é um material energético micro fabricado.
Podemos criar pequenos pontos deste material,
e podemos pôr um desses pontos na barriga deste robô.
Assim, este robô vai saltar quando sentir um aumento de luz.
O próximo vídeo é um dos meus favoritos.
Temos aqui um robô de 300 miligramas
a saltar oito centímetros no ar.
Só tem quatro por quatro por sete milímetros de tamanho.
Verão um grande clarão no início,
quando a energia for libertada,
e o robô aos tombos pelo ar.
Aí está o grande clarão,
e podemos ver o robô a subir através do ar.
Não há aqui amarras nem fios de ligação.
Está tudo integrado e saltou em resposta
ao facto de o estudante ter apenas ligado o candeeiro ao seu lado.
Poderão imaginar todas as coisas fixes que podemos fazer
com robôs que conseguem correr, rastejar, pular e rolar, a esta escala.
Imaginem os destroços resultantes de um desastre natural como um terramoto.
Imaginem estes robôs a correr através desses destroços,
à procura de sobreviventes.
Ou imaginem uma série de pequenos robôs a correr por uma ponte,
para poderem inspecioná-la e garantir que é segura,
para evitar colapsos como este,
que sucedeu nos arredores de Mineápolis em 2007.
Imaginem o que poderíamos fazer
se tivéssemos robôs que nadassem através do nosso sangue.
Certo? "Viagem Fantástica", de Isaac Asimov.
Se conseguissem operar sem terem que nos cortar e abrir, em primeiro lugar.
Se pudéssemos mudar radicalmente o modo de construir as coisas,
se tivéssemos os nossos pequenos robôs a trabalhar como as térmitas,
construindo incríveis montes de oito metros de altura,
prédios de apartamentos muito bem ventilados, para outras térmitas,
em África e na Austrália.
Penso ter-vos dado algumas das possibilidades
do que podemos fazer com estes pequenos robôs.
Já fizemos alguns avanços, até agora, mas há ainda um longo caminho a percorrer.
Espero que alguns de vós possam contribuir para esse objetivo.
Muito obrigado.
(Aplausos)