Um robô que come poluição

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.

Olá, eu sou engenheiro
e faço robôs.

Obviamente, todos vocês sabem
o que é um robô, não sabem?

Caso contrário, provavelmente
iriam ao Google,

perguntar o que é um robô.

Então, vamos lá fazer isso.

Vamos ao Google e obtemos isto.

Vemos aqui que há
muitos tipos diferentes de robôs,

mas têm, predominantemente,
uma estrutura humanoide.

E parecem bastante convencionais

porque têm plástico, têm metal,

têm motores e mecanismos, etc.

Alguns têm um aspeto simpático,

podíamos chegar ao pé deles
e abraçá-los.

Outros não são tão simpáticos,

parecem saídos
do "Exterminador Implacável",

talvez tenham saído mesmo de lá.

Podemos fazer muitas coisas fixes
com estes robôs,

Podemos fazer coisas sensacionais.

Mas eu queria olhar
para tipos diferentes de robôs,

quero fazer tipos diferentes de robôs.

Vou buscar inspiração em coisas
que não se parecem connosco,

mas são parecidas com estes.

Estes são organismos biológicos naturais

e fazem coisas mesmo fixes
que nós não conseguimos fazer

e que os robôs atuais também não fazem.

Fazem todo o tipo de coisas ótimas,
como mover-se no chão,

entram nos jardins e comem as plantações,

sobem às árvores,

entram e saem da água,

apanham insetos e digerem-nos.

Fazem coisas muito interessantes.

Vivem, respiram, morrem,

comem coisas do ambiente.

Os nossos robôs atuais não fazem isso.

Não seria fantástico

se pudéssemos usar algumas destas
características nos futuros robôs

para podermos resolver
problemas interessantes?

Vou olhar para problemas
existentes hoje no ambiente

em que podemos usar
as capacidades e as tecnologias

derivadas destes animais
e das plantas.

Podemos usá-las para
resolver esses problemas.

Vamos olhar
para dois problemas ambientais.

São ambos provocados por nós.

Isto é o homem a interagir com o ambiente

e a fazer coisas bastante prejudiciais.

A primeira tem a ver
com a pressão da população.

A pressão é tanta por todo o mundo

que a agricultura e a produção agrícola
são cada vez mais necessárias.

Mas, para isso,

os agricultores usam cada vez
mais químicos na terra.

Usam fertilizantes, nitratos, pesticidas,

todo o tipo de coisas que encorajam
o crescimento das culturas.

Mas têm impactos negativos.

Um deles é que, se pusermos
muitos fertilizantes na terra,

nem tudo vai para as culturas.

Grande parte deles fica no solo,

e depois, quando chove,

esses químicos passam
para o lençol freático.

Depois, do lençol freático,

vão para riachos, para lagos,
para rios e para o mar.

Se pusermos todos esses químicos,
esses nitratos,

nesse tipo de ambientes,

os organismos nesses ambientes
serão afetados por isso,

como por exemplo, as algas.

As algas adoram nitratos e fertilizantes,

portanto, vão absorver esses químicos,

e com as condições certas,
reproduzem-se em massa.

Vão produzir montes e montes
de novas algas.

A isso chama-se proliferação.

O problema é que, quando as algas
se reproduzem assim,

esgotam o oxigénio da água.

Quando isso acontece,

os outros organismos na água
não conseguem sobreviver.

Então, o que fazemos?

Tentamos produzir um robô
que coma essas algas,

que as consuma
e torne o ambiente seguro.

Este é o primeiro problema.

O segundo problema
também é da nossa autoria,

e tem a ver com a poluição de petróleo.

O petróleo sai dos motores que usamos,

dos barcos que usamos.

Às vezes, os petroleiros
descarregam os tanques para o mar,

e, assim, o petróleo é libertado no mar.

Não seria bom
se conseguíssemos tratar disso

usando robôs que pudessem comer

a poluição produzida
pelos campos petrolíferos?

É isso que fazemos.

Fazemos robôs que comem a poluição.

Para fazer esses robôs

inspiramo-nos em dois organismos.

À direita, vemos o tubarão-elefante.

O tubarão-elefante é um tubarão maciço.

Não é carnívoro,
por isso podemos nadar com ele,

como estão a ver.

O tubarão-elefante abre a boca

e avança, apanhando o plâncton.

À medida que faz isso,
vai digerindo a comida

e usa essa energia no corpo
para se movimentar.

Poderemos fazer um robô assim,

como o tubarão-elefante,
que avance água fora

a comer a poluição?

Vamos ver se podemos fazê-lo.

Mas também nos inspiramos
noutros organismos.

Tenho aqui uma foto
de um inseto aquático

que é muito engraçado.

Quando nada na água,

usa as pernas como remos
para avançar.

Agarramos nestes dois organismos

e combinamo-los
para fazer um novo tipo de robô.

Como estamos a usar o inseto aquático,
como inspiração,

e o nosso robô anda à superfície da água

e rema,

chamamos-lhe "Robô-remo".

O Robô-remo é um robô que rema.

Ok. Qual é o aspeto que ele tem?

Estas são fotos do Robô-remo.

Como vemos, não se parece nada
com os robôs que vimos no início.

O Google está errado,
os robôs não têm aquele aspeto,

têm este aspeto.

Temos aqui o Robô-remo.

Vou segurar nele para o verem,

Dá-vos a sensação da escala,

e não se parece nada
com os outros.

É feito de plástico

e vamos ver quais são os componentes

que constituem o Robô-remo,
e que o tornam especial.

O Robô-remo é formado por três partes.

Essas três partes são como as partes
de qualquer organismo.

Tem um cérebro,

tem um corpo

e tem um estômago.

Precisa do estômago para criar a energia.

Qualquer Robô-remo
terá estes três componentes,

e qualquer organismo
terá estes três componentes.

Vamos observá-los um de cada vez.

Tem um corpo feito de plástico.

Instala-se na água.

Tem barbatanas aqui deste lado,

remos que o ajudam a mover-se,

tal como o inseto aquático.

Tem um corpo de plástico,

mas tem aqui uma boca
de borracha macia,

e outra boca aqui
— tem duas bocas.

Porque é que tem duas bocas?

Uma é para a comida entrar,

e a outra para a comida sair.

Vemos que tem uma boca e um traseiro,

ou seja...

por onde saem as coisas,

tal como num organismo real.

Está a ficar parecido
com o tubarão-elefante.

Isto é o corpo.

O segundo componente é o estômago.

Precisamos de meter energia no robô
e de tratar a poluição,

por isso a poluição entra

e passa-se qualquer coisa.

Aqui no meio há uma pilha,
uma pilha de combustível microbiano.

Vou pôr isto no chão
e retirar a pilha de combustível.

Em vez de ter baterias,

ou seja, um sistema
de energia convencional,

tem uma coisa destas.

Isto é o estômago,
um verdadeiro estômago,

porque metemos energia deste lado
sob a forma de poluição

e ele cria eletricidade.

O que é isto?

É uma pilha de combustível microbiano.

É como uma pilha de combustível químico

que talvez tenham visto
na escola ou na TV.

As pilhas de combustível químico
consomem hidrogénio e oxigénio

e combinam-nos aos dois
gerando eletricidade.

É uma tecnologia assente,
foi usada nas missões espaciais Apollo,

há 40 ou 50 anos.

Isto é um pouco mais recente,
uma pilha de combustível microbiano.

O princípio é o mesmo:

Recebe oxigénio de um lado

mas, em vez do hidrogénio, do outro lado,

recebe uma espécie de sopa.

Dentro dessa sopa
há micróbios vivos.

Se pegarmos em materiais orgânicas

— desperdícios, alimentos,

um pedaço duma sanduíche —

pomo-los aqui, os micróbios
vão comer essa comida

e transformam-na em eletricidade.

Se escolhermos os micróbios certos,

podemos usar a pilha
de combustível microbiano

para tratar parte da poluição.

Se escolhermos os micróbios certos,

os micróbios vão comer algas.

Se usarmos outro tipo de micróbios,

eles vão comer produtos do petróleo.

Podemos usar este estômago

não só para tratar a poluição

mas para gerar eletricidade
a partir da poluição.

O robô move-se pelo meio ambiente

metendo comida no estômago,

digere a comida, cria eletricidade,

usa essa eletricidade
para se mover no meio ambiente

e continua a fazer o mesmo.

Vejamos o que acontece
quando pomos o Robô-remo a funcionar.

Temos aqui uns vídeos.

A primeira coisa que vemos
é a boca a abrir-se.

Abre-se a boca da frente
e a boca de trás

que vão ficar abertas

e o robô vai começar a avançar.

Move-se pela água fora

para a comida entrar
e os desperdícios saírem.

Depois de se mover o suficiente,
para e fecha a boca

— fecha as bocas, lentamente —

e fica ali parado, a digerir a comida.

Estas pilhas de combustível microbiano,

contêm micróbios.

Queremos muita energia

a sair daqueles micróbios,
tão depressa quanto possível.

Mas não podemos forçar os micróbios

e eles geram
pouca eletricidade por segundo.

Geram miliwatts ou microwatts,

Para poderem comparar,

o vosso telemóvel, por exemplo

— um destes modernos —

consome cerca de um watt
quando é usado.

Usa mil ou um milhão de vezes
mais energia, quando é usado,

em comparação com a pilha
de combustível microbiano.

Como podemos resolver isto?

Quando o Robô-remo acaba a digestão

depois de ingerir a comida,

fica ali parado e espera,
até ter consumido a comida toda.

Isso pode levar horas,
pode levar dias.

Um ciclo normal do Robô-remo
é assim:

abre a boca,

move-se.

fecha a boca,

fica parado um tempo,
à espera.

Depois de digerir a comida,

pode voltar a fazer a mesma coisa.

Parece mesmo um organismo a sério, não é?

Parece fazer as coisas que nós fazemos.

Sábado à noite,
saímos, abrimos a boca,

enchemos o estômago,

sentamo-nos em frente da TV
e digerimos.

Quando acabamos,
voltamos a fazer o mesmo.

Se tivermos sorte com este ciclo,

no fim do ciclo,
teremos energia de sobra

para podermos fazer outra coisa qualquer.

Podemos enviar uma mensagem,
por exemplo,

uma mensagem, a dizer:

"Isto foi a poluição
que comi recentemente"

ou "Isto é o tipo de coisas
que encontrei"

ou "É aqui que eu estou",

Esta capacidade de enviar uma mensagem
a dizer: "É aqui que eu estou",

é muito importante.

Se pensarmos nas manchas de óleo
que vimos há bocado,

ou naquela proliferação de algas,

queremos pôr ali o Robô-remo

para ele comer aquela poluição toda.

Depois temos que ir buscá-lo.

Porquê?

Porque estes Robôs-remo,
como o que tenho aqui,

contêm motores, contêm fios,

contêm componentes
que não são biodegradáveis.

Os Robôs-remo atuais
contêm coisa como pilhas tóxicas.

Não podemos deixá-los no ambiente,

precisamos de saber onde estão.

Depois de acabarem
de fazer o seu trabalho,

precisamos de ir buscá-los.

Isso limita o número
de robôs que podemos usar.

Se, por outro lado,

tivermos robôs mais parecidos
com um organismo biológico,

quando eles chegarem ao fim da sua vida,

morrem e degradam-se.

Não seria bom, se estes robôs,

em vez de serem assim,
feitos de plástico,

fossem feitos de outros materiais

que, quando os largássemos por aí,
se biodegradassem?

Isso muda a forma como usamos robôs.

Em vez de colocar 10 ou 100
no meio ambiente,

termos que seguir os seus passos.

e depois, quando eles morrerem,
termos de ir buscá-los,

podíamos colocar mil,

um milhão, mil milhões
de robôs no ambiente.

Espalhá-los por toda a parte,

sabendo que, no fim da sua vida,
iriam degradar-se.

Não precisávamos de nos preocupar.

Isso muda a forma
como pensamos nos robôs

e a forma como os usamos.

A questão é esta:
Poderemos fazer isso?

Sim, já mostrámos
que podemos fazer isso.

Podemos fazer robôs
que são biodegradáveis.

O que é interessante
é que podemos usar materiais caseiros

para fazer esses robôs biodegradáveis.

Vou mostrar alguns,
podem ficar admirados,

Podemos fazer um robô
a partir de gelatina.

Em vez de ter um motor,
como o que têm neste momento,

podemos fazer coisas
com músculos artificiais.

Os músculos artificiais
são materiais inteligentes,

aplicamos-lhes eletricidade,

e eles contraem-se ou distendem-se.

Parecem músculos reais.

Em vez de termos um motor,
temos estes músculos artificiais.

Podemos fazer músculos artificiais
com gelatina.

Com gelatina e sais,
e um pouco de prestidigitação

podemos fazer um músculo artificial.

Também mostrámos
que podemos fazer o estômago

da pilha de combustível microbiano

a partir do papel.

Podemos fazer todo o robô
com materiais biodegradáveis.

Lançamo-los por aí e eles degradam-se.

Isto é mesmo espetacular.

Vai mudar completamente
a forma como pensamos em robôs

mas também nos vai permitir
sermos criativos

na forma de pensar
no que podemos fazer com estes robôs.

Vou dar um exemplo.

Se podemos usar gelatina
para fazer um robô

— nós comemos gelatina, não é? —

porque não fazer uma coisa destas?

Um urso-goma robô.

Tenho aqui alguns já preparados.

Tenho um pacote inteiro

— tenho aqui um com sabor a limão.

Vou agarrar neste urso-goma
— não é robótico, temos que fingir.

Quando temos um destes,
pomo-lo na boca

— o de limão é mesmo bom.

Tentem não o mastigar muito.
É um robô, pode não gostar.

Depois, engolimo-lo.

Ele vai parar ao nosso estômago.

Quando está no estômago,
move-se, pensa, retorce-se, dobra-se,

faz qualquer coisa.

Pode avançar até aos intestinos,

descobrir se temos
uma úlcera ou um cancro,

talvez dar uma injeção,
ou qualquer coisa assim.

Sabemos que, depois
de fazer o seu trabalho,

pode ser consumido pelo estômago,

ou, se não quisermos,

pode ser expelido para a sanita

e degradar-se, de forma segura,
no ambiente.

Isto muda a forma
como pensamos nos robôs.

Começámos por observar
robôs que comem a poluição,

e estamos a observar
robôs que nós podemos comer.

Espero que isto vos dê uma ideia

do tipo de coisas
que podemos fazer com robôs futuros.

Muito obrigado pela vossa atenção.

(Aplausos)