Essas aranhas mortas foram transformadas em pequenos robôs

Aracnofóbicos, desviem o olhar agora.

  Essas aranhas mortas foram transformadas em pequenos robôs
[Imagens: Laboratório de Inovação Preston]

Se você encontrar uma aranha morta em algum lugar da sua casa – sem perguntas ou julgamentos sobre como o bicho encontrou seu fim, é claro – você pode notar que ela está enrolada, com suas oito patas não mais abertas, mas amassadas em uma bola .

Cientistas robóticos da Rice University observaram exatamente esse fenômeno em seu corredor, logo após a abertura do Laboratório de Inovação Preston em 2019. Lá, eles já estavam preocupados com a robótica leve – o uso de materiais macios como hidrogéis e têxteis, em vez de substâncias tipicamente duras, como plásticos e metais – mas não esperavam que as aranhas acabassem como um desses materiais. Agora, eles desenvolveram um mecanismo no qual uma aranha morta pode se tornar uma ferramenta pronta para uso para objetos pequenos e delicados de até 1,3 vezes o peso corporal da aranha. Eles são capazes de contrair e expandir manualmente suas pernas com pressão do ar, e os cientistas preveem que as pequenas máquinas de garras podem ter aplicações mais amplas.

[Imagem: Laboratório de Inovação Preston]
“A arquitetura inata das aranhas pode ser acionada hidraulicamente”, diz Faye Yap, um dos pesquisadores e coautores do estudo . Isso é possível porque os membros das aranhas se movem através da pressão hidráulica do sangue. Quando uma câmara perto de suas cabeças se contrai, o sangue corre para os músculos flexores e os força a estender as pernas. Isso é diferente dos mamíferos, cujos músculos trabalham em pares; à medida que nosso bíceps se contrai, nosso tríceps se estende e vice-versa. “Achamos que esse mecanismo era realmente interessante e queríamos aproveitar isso”, diz Yap.



[Imagem: Laboratório de Inovação Preston]
Aranhas-lobo foram usados ​​no laboratório; eles têm meia polegada a duas polegadas de tamanho e são caçadores ágeis. (Eles fazem isso sem teias, mas pulando nas presas, segurando-as entre as pernas e injetando-as com veneno.) A equipe adquiriu as aranhas em massa de um centro de suprimentos de biologia e as sacrificou congelando-as a 25 graus Fahrenheit por cerca de uma semana. Em seguida, eles enfiaram uma agulha na câmara hidráulica do cadáver e a colaram no lugar, com uma seringa na outra extremidade segurada pelos pesquisadores. Para operar os robôs-aranha, eles empurraram a seringa e forçaram a pressão do ar nos corpos. A força pneumática estendeu as pernas, alcançando o movimento total em menos de um segundo.

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[Imagem: Laboratório de Inovação Preston]
No laboratório, as novas garras foram feitas para levantar e mover uma variedade de objetos. Mas, ao contrário das irritantes máquinas de garra de fliperama que pegam seu troco e nunca se prendem a brinquedos, as aranhas eram realmente eficazes. Eles moveram itens em torno de uma placa de circuito para alimentar um LED, pegaram objetos quebradiços e um bloco de espuma 2,6 vezes maior e até pegaram outras aranhas. Os pesquisadores também observam que os pelos finos nas pernas das aranhas provavelmente fornecem alguma aderência extra.

[Imagem: Laboratório de Inovação Preston]
Particularmente, eles descobriram que aranhas menores poderiam levantar mais em relação ao seu peso corporal do que as maiores, prevendo que uma espécie ainda mais leve levantaria o dobro de seu peso corporal. Embora isso possa parecer minúsculo, os mecanismos podem ter aplicações no mundo real para levantar objetos minúsculos e frágeis, especialmente aqueles com geometrias irregulares. Eles poderiam ser usados ​​no campo para pegar insetos para experimentos sem danificá-los. Eles podiam manipular pequenos objetos em minúsculos circuitos elétricos, participando da montagem microeletrônica. Em escala, em uma linha de montagem, várias criaturas provavelmente seriam presas a um braço robótico, com uma linha de pressão de ar para estender todas as pequenas garras.

O estudo marca a criação de um campo totalmente novo, que os pesquisadores batizaram de “necrobótica” (literalmente, morte e robôs), em que materiais bióticos de organismos que já viveram são usados ​​como componentes robóticos. O campo se encaixa no foco do laboratório em robótica leve, que geralmente é mais segura do que autômatos rígidos. (Recentemente, por exemplo, um robô de xadrez em Moscou quebrou o dedo de uma criança de 7 anos.)

Há mais algum trabalho a ser feito. Em escala, eles terão que lidar com a ética em torno do fornecimento e da eutanásia de massas de aranhas. E eles terão que deduzir (um tanto paradoxalmente) a vida útil de uma aranha morta. Nesses primeiros testes, eles descobriram que, após cerca de 1.000 embreagens, as ferramentas perderam alguma eficácia, mas acreditam que isso poderia ser melhorado simplesmente aplicando um revestimento polimérico na carcaça para mantê-la hidratada.

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Outras criaturas com biologias hidráulicas semelhantes também podem ser úteis. Os pesquisadores mencionam a patu digua , um aracnídeo com o Recorde Mundial do Guinness para a menor aranha, com cerca de um quinto do tamanho de uma cabeça de alfinete, para “manipulação em microescala”. Enquanto isso, o pequeno chicote escorpião – também conhecido como vinagreroon, devido à mistura ácida com a qual pulveriza a presa – pode levar ainda menos tempo para reagir à pressão do ar do que seus primos aranhas. “Esperamos aumentar ainda mais esse limite”, diz Yap.