Baterias, sensores e atuadores comestíveis desbloqueiam robôs projetados para serem comidos


Think about pedir entrega de drone para sua entrega e, depois de comer sua comida, você come o drone de entrega como sobremesa. A primeira parte foi acontecendo por um tempo; o segundo – o robô comestível – poderá chegar em breve, segundo cientistas do Instituto Federal Suíço de Tecnologia (EPFL).

“Reunir robôs e alimentos é um desafio fascinante”, disse Dario Floreano, diretor do Laboratório de Sistemas Inteligentes (LIS) da EPFL e autor principal de um artigo de perspectiva publicado recentemente que considerou o quão longe estamos da realidade dos robôs comestíveis. “Ainda estamos descobrindo quais materiais comestíveis funcionam de forma semelhante aos não comestíveis.”

À primeira vista, os alimentos e os robôs parecem estar em extremos opostos do espectro científico. Mas, de acordo com os autores do artigo, os robôs comestíveis não são apenas uma novidade que você pagaria uma quantia ridícula para ver em um prato de um restaurante sofisticado. Eles têm uma ampla gama de aplicações potenciais em áreas como saúde e nutrição humana, preservação da vida selvagem e bem-estar animal, e meio ambiente.

Há tanto potencial nos robôs comestíveis que, em 2021, Floreano se juntou a Remko Increase da Universidade de Wageningen na Holanda, Jonathan Rossiter da Universidade de Bristol, Reino Unido, e Mario Caironi do Instituto Italiano de Tecnologia (IIT) para lançar o Projeto RoboFoodrecebendo apoio sob a forma de financiamento da UE no valor de 3,5 milhões de euros (3,75 milhões de dólares) ao longo de quatro anos.

Comparação de materiais não comestíveis (cinza) e comestíveis (coloridos) em termos de elasticidade e densidade
Comparação de materiais não comestíveis (cinza) e comestíveis (coloridos) em termos de elasticidade e densidade

Floreano et al.

De acordo com o website RoboFood, o “objetivo world” do projeto é “lançar as bases científicas e tecnológicas para o desenvolvimento de robôs verdadeiramente comestíveis e de alimentos robóticos. Para isso, vejamos o cronograma de desenvolvimento de robôs comestíveis, que, como a maioria das coisas relacionadas à tecnologia, está avançando em ritmo acelerado.

Em 2017os cientistas da EPFL criaram uma pinça capaz de manusear uma maçã feita de dois atuadores totalmente comestíveis. Os próprios atuadores eram feitos de materials gelatinoso-glicerol com características mecânicas semelhantes às encontradas nos elastômeros de silicone.

Cientistas da EPFL e Wageningen projetaram um drone de asa fixa com asas feitas de bolos de arroz tufado colados com gelatina em 2022. É verdade que apenas as asas do drone eram comestíveis, mas ele voava a uma velocidade de 33 pés (10 m) por segundo e podia transportar 50% de sua própria massa como comestível carga útil.

Em 2023, pesquisadores do IIT criaram um bateria recarregável comestível fazendo um ânodo de riboflavina (vitamina B2) e um cátodo de quercetina, um pigmento pure que promove a saúde encontrado em cebolas vermelhas, alcaparras e couve. O carvão ativado aumentou a condutividade, enquanto a alga nori – o materials que normalmente fica enrolado nos rolos de sushi – foi usada para evitar curtos-circuitos. Embalada com cera de abelha, a bateria funcionava a 0,65 volts, ainda uma voltagem segura para ingestão; dois conectados em série alimentaram um LED por cerca de 10 minutos.

Em 2024, cientistas da Universidade de Briston, IIT e EPFL criaram o primeiro sensor de tensão comestível baseado em condução eletrônica. A chave é uma nova tinta condutora, uma combinação de carvão ativado, ursinhos de goma Haribo e uma mistura de água e etanol. Quando a tinta é pulverizada sobre um substrato comestível, ambos podem ser consumidos.

Exemplos de componentes comestíveis, robôs comestíveis e alimentos robóticos. Para a comida robótica, os estímulos de entrada são indicados entre colchetes
Exemplos de componentes comestíveis, robôs comestíveis e alimentos robóticos. Para a comida robótica, os estímulos de entrada são indicados entre colchetes

Floreano et al.

“Há muita pesquisa sobre componentes comestíveis individuais, como atuadores, sensores e baterias”, disse Bokeon Kwak, membro da equipe RoboFood e um dos coautores do artigo de perspectiva. “Mas o maior desafio técnico é unir as peças que utilizam eletricidade para funcionar, como baterias e sensores, com aquelas que utilizam fluidos e pressão para se moverem, como atuadores.”

Em seu artigo, os pesquisadores expõem os desafios enfrentados atualmente na realização de robôs comestíveis. Os atuadores e baterias comestíveis existentes ainda têm menor potência, resistência e confiabilidade em comparação com seus equivalentes não comestíveis, ou exigem o uso de peças não comestíveis. Outro desafio é que, embora muitos componentes comestíveis sejam feitos de coisas que normalmente comemos, são necessários mais estudos para ver como interagem com o sistema digestivo. E depois há a miniaturização, tornando os robôs pequenos o suficiente para serem uma entidade única e engolivel. Finalmente, os robôs comestíveis devem servir a algum propósito.

Então, quais propósitos os pesquisadores prevêem que eles cumpram? Os exemplos que eles dão em seu artigo incluem a análise do trato digestivo e a administração precisa de medicamentos, manobras pelo esôfago para remover obstruções alimentares, fornecimento de nutrição a humanos e animais, preservação da saúde de animais selvagens e domesticados – incluindo administração de vacinas, monitoramento ambiental e , é claro, proporcionando uma experiência culinária inovadora. Como os robôs comestíveis também seriam biodegradáveis, eles são mais ecológicos do que a alternativa.

Uma questão importante requer uma resposta: como as pessoas reagirão ao comer um robô? Algumas respostas foram fornecidas por um Estudo de 2024 onde os pesquisadores deram aos participantes robôs feitos de açúcar e gelatina – um móvel e outro não – e avaliaram sua percepção e experiência gustativa. Eles descobriram que o robô em movimento period percebido como uma “criatura”, enquanto o robô estacionário period “alimento”. No entanto, o movimento conferiu maior sabor.

O robô em movimento foi frequentemente descrito como “doce”, e os participantes mencionaram sabores específicos, como “maçã”, em comparação com o robô imóvel, que foi referido pelos seus componentes constituintes, sugerindo que os participantes acreditavam que os robôs móveis e imóveis eram feitos de materiais diferentes. Além disso, ao mastigar um robô em movimento, os participantes descreveram texturas visivelmente diferentes de quando o robô não estava em movimento. Uma possível explicação oferecida pelos pesquisadores é que os participantes atribuíram qualidades reais ao robô quando ele estava em movimento; estava mais ‘vivo’.

Os autores do artigo atual não especularam sobre quando poderemos ver robôs comestíveis em nossos pratos. Embora os obstáculos técnicos acima mencionados ainda precisem ser superados, provavelmente não teremos que esperar muito, dada a velocidade vertiginosa com que a tecnologia está avançando.

O artigo foi publicado na revista Materiais de avaliações da natureza.

Fonte: EPFL



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