#Farol de Notícias (Atualidades científicas que foram destaque na semana)
Ao criar robôs controlados por fungos, pesquisadores descobriram uma nova maneira de controlar robôs “biohíbridos” que podem reagir ao ambiente
Muitos robôs biohíbridos são alimentados por células animais ou vegetais, que são sensíveis a procedimentos de cultura específicos e limitadas a períodos de vida útil curtos. No entanto, tecidos vivos ainda estão longe de serem usados como componentes práticos em robôs biohíbridos.
Em contraste às células animais e vegetais, os fungos podem ser facilmente cultivados e são robustos em condições extremas. Assim, ao aproveitar os sinais elétricos inatos dos micélios (parte vegetativa subterrânea dos fungos) , pesquisadores descobriram uma nova maneira de controlar robôs “biohíbridos”.. O trabalho foi desenvolvido pelo laboratório Organic Robotics Lab liderado por Rob Shepherd, professor de engenharia mecânica e aeroespacial na Cornell University, e publicado na Science Robotics.
Os micélios têm a capacidade de sentir sinais químicos e biológicos do ambiente e responder a diferentes estímulos externos. Esse processo acontece por meio da emissão de sinais, denominados potenciais de ação, que agem, quando aplicados aos robôs “biohíbridos”, como sinais de controle para os motores e válvulas desses robôs.
O artigo destaca duas inovações principais. A primeira, é a de uma interface elétrica de micélio com o robô. A segunda inovação é na arquitetura de controle do robô, inspirada em geradores de padrões centrais neurais (técnicas computacionais que apresentam um modelo matemático inspirado na estrutura neural de organismos inteligentes).
“Ao cultivar micélio na eletrônica de um robô, fomos capazes de permitir que a máquina biohíbrida sentisse e respondesse ao ambiente. Neste caso, usamos luz como entrada, mas no futuro será química. O potencial para robôs futuros pode ser sentir a química do solo em plantações em linha e decidir quando adicionar mais fertilizante, por exemplo, talvez mitigando efeitos a jusante da agricultura, como florações de algas nocivas”, disse Shepherd. “Este artigo é o primeiro de muitos que usarão o reino dos fungos para fornecer detecção ambiental e sinais de comando aos robôs para melhorar seus níveis de autonomia”
Dois robôs biohíbridos foram construídos: um robô macio em forma de aranha e um robô com rodas. Os robôs completaram três experimentos:
1º) os robôs andaram e rolaram, respectivamente, como uma resposta aos picos elétricos naturais do micélio.
2º) os robôs foram estimulados com luz ultravioleta, o que os fez mudar seus passos, demonstrando a capacidade dos micélios de reagir ao ambiente.
3º) os pesquisadores conseguiram anular completamente o sinal nativo (o sinal que o micélio emite sem nenhum estímulo específico) do micélio.
“Os sistemas vivos respondem ao toque, respondem à luz, respondem ao calor e até mesmo a alguns fatores desconhecidos, como sinais”, disse Mishra (primeiro autor do artigo). “Se você quisesse construir robôs do futuro, como eles poderiam trabalhar em um ambiente inesperado? Podemos alavancar esses sistemas vivos, e qualquer entrada desconhecida que vier, o robô responderá a isso.”
Colaboração: Iasmin Cartaxo Taveira sobre a autora
Iasmin Taveira queria ser cientista desde criança e acredita que tornar o conhecimento acessível é o melhor jeito de promover desenvolvimento social. É Biotecnologista pela UFPB, mestre e doutoranda em bioquímica na FMRP/USP.
Referências:
Artigo científico intitulado “Short-term post-fast refeeding enhances intestinal stemness via polyamines”, publicado na revista Nature em 2024, de autoria de Imada e colaboradores. https://www.nature.com/articles/s41586-024-07840-z#Fig5
Matéria no site Nature Briefing, intitulada “The surprising cause of fasting’s regenerative powers”, publicada em 08/2024. https://www.nature.com/articles/d41586-024-02700-2
