O programa do robô faz com que ele se aproxime periodicamente de um depósito de comida, onde obtém uma porção de ração para robôs adequada para alimentar as 48 células a combustível microbianas que fazem as vezes de estômago.[Imagem: Univ.Bristol]
O dilema das baterias
Comece a estudar robótica e cedo você descobrirá que a área se divide em duas áreas aparentemente opostas, uma altamente entusiasmante, e outra que é quase só frustração.
No lado agradável estão a mecatrônica, a inteligência artificial, sensores extremamente precisos, aprendizado de máquina, computação cognitiva e um sem-número de outros assuntos apaixonantes.
No lado desagradável estão, felizmente sozinhas, as baterias. Não que baterias por si só não sejam desafiadoras, mas elas são sempre um empecilho à criação de robôs autônomos. Qualquer desenvolvimento no "lado agradável" vai esbarrar sempre em limitações no "lado desagradável".
Intestino robótico
Em busca da liberdade para seus robôs, a equipe do Dr. Chris Melhuish, da Universidade de Bristol, na Inglaterra, resolveu adotar uma solução, por assim dizer, biomimética: criar um estômago artificial, capaz de digerir biomassa e gerar a energia necessária para alimentar os circuitos eletroeletrônicos do robô.
A mesma equipe já havia construído um robô capaz de gerar sua própria energia a partir de moscas mortas, mas eles decidiram que seria mais eficiente usar bactérias - além da eficiência, eles poderiam também evitar problemas com as associações dos defensores das moscas.
Contudo, gerar eletricidade a partir de biomassa não é nenhuma novidade e, de fato, cria um problema semelhante ao das baterias: da mesma forma que baterias precisam ser recarregadas, biocélulas microbianas geram rejeitos, que precisam ser descartados periodicamente.
A saída foi então construir também um intestino artificial, por onde o "diarreia-bot" possa excretar o seu cocô robótico.
Ração para robôs
Embora ainda não seja capaz de sair pela floresta e passar meses caçando sua própria comida e coletando dados ambientais, o Ecobot, agora na sua versão III, mostra tecnologias promissoras rumo a uma realidade semelhante a essa.
Testado em um ambiente de laboratório, o Ecobot funcionou ininterruptamente por sete dias, digerindo sua comida, gerando sua energia e fazendo seu trabalho ao longo de um pequeno trilho e, mais importante, lançando fora o material que não era mais necessário em seu estômago bioeletroquímico.
O programa do robô faz com que ele se aproxime periodicamente de um depósito de comida, onde obtém uma porção de ração para robôs adequada para alimentar as 48 células a combustível microbianas que fazem as vezes de estômago, ou de gerador de energia.
Biocélulas bacterianas
As 48 células a combustível microbianas fazem as vezes de estômago, ou de gerador de energia, suficiente para alimentar todos os circuitos do robô. [Imagem: UWE]
O processo consiste basicamente em reações de oxidação-redução, que ocorrem no anodo das biocélulas. Conforme as bactérias digerem o alimento, elas quebram átomos de hidrogênio.
Os elétrons do hidrogênio migram para o eletrodo, gerando uma corrente, enquanto os íons de hidrogênio passam através de uma membrana de troca de prótons, chegando à câmara que funciona como catodo da célula. Essa câmara fica cheia de água, permitindo que o oxigênio da água combine-se com os prótons para produzir mais água.
Como a água produzida não é suficiente para contrabalançar a evaporação, o Ecobot, além de comer, precisa também beber água regularmente.
A disposição das biocélulas permite que qualquer material não digerido se acumule em um furo central, de onde ele é recirculado para permitir a máxima extração de energia. Em termos energéticos, contudo, o sistema é ineficiente, capturando apenas 1% da energia contida no alimento.
O intestino do robô imita os movimentos peristálticos do intestino humano com a ajuda de uma pequena bomba, que aplica ondas em um tubo plástico por onde o material indesejado é descartado.
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