As águas-vivas são as nadadoras mais eficientes do oceano, embora sejam bastante lentas. Pesquisadores da Universidade de Stanford fizeram uma água-viva nadar três vezes mais rápido, ligando um motor a ela e criando um robô bio-híbrido ao usar a água-viva como “carcaça”.
O ciborgue nadador era 10 a 1.000 vezes mais eficiente em termos energéticos do que outros robôs do tipo, de acordo com o artigo publicado na Science Advances. Os dois pesquisadores por trás do estudo, a estudante Nicole Wu e o professor John Dabiri, ambos de Stanford, esperam que o robô possa ser usado para monitorar o oceano ou coletar amostras subaquáticas.
Os pesquisadores obtiveram águas-vivas do tamanho de pratos no Aquário Marinho de Cabrillo, em San Pedro, Califórnia, e as transferiram para um grande tanque de água salgada artificial. Eles projetaram um controle à prova d’água com uma bateria de polímero de lítio, microprocessador e conjunto de eletrodos, que incorporaram ao tecido muscular da água-viva – como um marca-passo para o coração, mas, neste caso, parecia uma tampa de garrafa cheia de eletrônicos acoplados à água-viva com um palito de dente para fazê-lo se mover mais rápido. O controle gerou formas de onda elétricas e as injetou nos músculos da água-viva.
Os pesquisadores, antecipando objeções éticas a este trabalho, observaram que as águas-vivas “são animais invertebrados sem sistema nervoso central ou nociceptores relatados. No entanto, tomamos medidas para garantir que nenhum dano desnecessário ao tecido ocorra durante as experiências”.
Figuras do estudo mostrando os componentes do controlador e a construção concluída. (i) a tampa e o pino de madeira, (ii) é um peso de rolha e aço inoxidável para manter o gabinete flutuante, (iii) é um microprocessador com uma (iv) bateria conectada e (v) são dois eletrodos com LEDs. Captura de tela: Wu e Dabiri (Science Advances (2020))
Três ensaios experimentais se seguiram: um para observar as águas-vivas nadando sozinhas sem um controlador conectado; um com o controlador desligado para ver como isso afetava o movimento das águas-vivas; e uma em que os controladores forneciam estimulação elétrica. A adição do controlador sem estimulação parecia não ter muito efeito sobre as águas-vivas. Mas para o menor dos seis objetos de teste, em frequências de pulso de 0,6 Hz (um pulso por 1,67 segundos), sua velocidade aumentou quase três vezes, de cerca de 0,15 para cerca de 0,45 diâmetros corporais por segundo.
Por que as águas-vivas não nadam tão rápido por conta própria? Os autores especularam que não há pressão evolutiva para que elas nadem tão rápido.
Os autores escrevem que esperam melhorar a controlabilidade dos robôs bio-híbridos, incluindo a introdução de sinais desiguais para alterar a forma de sino da água-viva para controlar o giro. Eles esperam aumentar ainda mais a eficiência energética.
Quanto ao destino final das águas-vivas, os autores escreveram que elas se curaram por conta própria após a remoção dos eletrodos.
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Figuras do estudo mostrando os componentes do controlador e a construção concluída. (i) a tampa e o pino de madeira, (ii) é um peso de rolha e aço inoxidável para manter o gabinete flutuante, (iii) é um microprocessador com uma (iv) bateria conectada e (v) são dois eletrodos com LEDs. Captura de tela: Wu e Dabiri (Science Advances (2020))
