Ter dentro de casa ou de empresas a presença de robôs versáteis e parecidos com os humanos é uma ideia que mobiliza instituições tecnológicas em diversos cantos do mundo. Na última semana, cientistas da Universidade de Tóquio, no Japão, e da Universidade do Texas em Austin, nos Estados Unidos, divulgaram avanços nesse campo da robótica. As equipes trabalham em projetos de desenvolvimento, respectivamente, de pele e músculos para androides, com o intuito de fazer com que eles não tenham mais um aspecto de máquina.
No caso da pele, a tecnologia é baseada no uso de células humanas vivas para a substituição dos revestimentos artificiais. Com ela, os cientistas japoneses revestiram o dedo de um robô que ganhou uma textura semelhante à das mãos humanas e duas características estratégicas: repelência à água e capacidade de autocura. Até os barulhos produzidos pelo movimento dos dedos podem ser reproduzidos, segundo Shoji Takeuchi. "Como o dedo é acionado por um motor elétrico, também é interessante ouvir os sons de clique do motor em harmonia com um dedo que parece um dedo real", relata, em comunicado, o autor principal do estudo que apresenta a tecnologia, publicado na última edição da revista Matter.
Para conseguir esse efeito, primeiro, a equipe mergulhou o dedo robótico em um cilindro preenchido com uma solução de colágeno e fibroblastos dérmicos humanos — os dois principais componentes que compõem os tecidos conjuntivos da pele. Takeuchi explica que a tendência natural de encolhimento dessa mistura facilitou o processo, pois, ao encolher, a solução se ajustou perfeitamente ao dedo. Essa camada funcionou como um primer de tinta, uma preparação de superfície. Forneceu uma base uniforme para ajudar na adesão da próxima camada de células: os queratinócitos epidérmicos humanos, que compõem 90% da camada mais externa da pele.
Todo o processo deu ao robô uma textura semelhante à da pele humana e propriedades de barreira para a retenção de umidade. Segundo Takeuchi, essa camada inovadora também tem força e elasticidade suficientes para suportar os movimentos feitos pelo dedo robótico, como se enrolar e se esticar. Além disso, a parte mais externa é grossa, o que deixa a pele repelente à água e aumenta a adesão para manuseio de objetos diversos.
Em caso de um machucado, com a ajuda de um curativo de colágeno, o revestimento do dedo robótico se cura. "Estamos surpresos com o quão bem o tecido da pele se adaptou à superfície do robô", comemora o cientista, ponderando, em seguida, que se trata de um resultado inicial. "Esse é apenas o primeiro passo para a criação de robôs cobertos de pele viva."
Novas funções
O cientista aponta duas características a serem aperfeiçoadas por ele e os colegas: a nova pele é bem mais fraca que a natural e não pode sobreviver por muito tempo sem fornecimento constante de nutrientes e remoção de resíduos. Além de resolver essas questões, a equipe planeja incorporar estruturas funcionais mais sofisticadas à estrutura, como neurônios sensoriais, folículos pilosos, unhas e glândulas sudoríparas. "Acho que a pele viva é a solução definitiva para dar aos robôs a aparência e o toque de criaturas vivas porque é exatamente o mesmo material que cobre os corpos dos animais", aposta Takeuchi.
Para imitar a aparência humana, as tecnologias disponíveis usam silicone. Mas, segundo a equipe japonesa, o resultado fica aquém do esperado quando se busca texturas delicadas, como ao reproduzir rugas. Há uma tentativa de fabricar folhas de pele viva para cobrir robôs, mas, de acordo com Takeuchi, a aplicação também é limitada, já que há uma dificuldade para adaptá-la a superfícies irregulares e dinâmicas.
"Com esse método, você precisa ter as mãos de um artesão habilidoso que possa cortar e costurar as folhas de pele", explica. "Para cobrir eficientemente as superfícies com células da pele, estabelecemos um método de moldagem de tecido em que se pode moldar diretamente o tecido da pele ao redor do robô, o que resultou em uma cobertura perfeita da pele em um dedo robótico", compara.