Cientistas criam pele eletrônica sensível ao toque

Cientistas especializados em biotecnologia desenvolveram uma pele eletrônica capaz de sentir o toque, o que representa um enorme avanço para o futuro da robótica e da produção de próteses.

O material, testado em laboratório, responde quase às mesmas pressões da pele humana e na mesma velocidade, afirmaram em artigo publicado na revista especializada britânica Nature Materials.

Segundo os cientistas, embora importantes obstáculos ainda se avistem pelo caminho, a pesquisa avança para a substituição dos desajeitados braços robóticos e artificiais da atualidade para versões mais inteligentes e sensíveis ao toque.

"Seres humanos normalmente sabem como segurar um ovo, frágil, sem quebrá-lo", disse Ali Javey, professor associado de ciências da computação da Universidade da Califórnia, em Berkeley, que chefiou uma das equipes de pesquisa.

"Se imaginarmos um robô capaz de tirar a mesa, por exemplo, precisaríamos ter certeza de que ele não quebrará as taças de vinho durante a tarefa. Da mesma forma, também gostaríamos que o robô fosse capaz de segurar as panelas, sem deixá-las cair", acrescentou.

Batizada de "e-skin" (pele eletrônica), pela equipe de Javey, o material compreende uma matriz de nanofios de germânio e silicone, enrolados em um filme pegajoso de poliamida.

Sobre esta estrutura, os cientistas instalaram nanotransistores, recobertos por uma borracha flexível e sensível ao toque. O protótipo, com 49 centímetros quadrados, consegue detectar pressões que variam entre 0 e 15 quilopascals, o equivalente à força usada em atividades cotidianas, como digitar no computador ou segurar um objeto.

A equipe chefiada pela especialista Zhenan Bao, professora associada da Universidade de Standford, na Califórnia, que ganhou fama como uma das maiores químicas dos Estados Unidos, fez uma abordagem diferente.

A ideia dela e de seus cientistas foi usar um filme de borracha que modifica sua espessura de acordo com variações de pressão, usando capacitores, integrados ao material, para medir a diferença. O problema é que o material não pode ser esticado.

"Nosso tempo de resposta é comparável ao da pele humana; é muito, muito rápido, na escala de milissegundos, ou milionésimos de segundo", explicou Bao. "Em termos reais, isto significa que podemos sentir a pressão instantaneamente".

Os avanços são "marcos importantes" no campo da inteligência artificial, comemorou John Boland, nanocientista do Trinity College, em Dublin, Irlanda, que enalteceu, em particular, o uso de componentes de processamento de baixo custo.

Na busca pela emulação eletrônica dos sentidos humanos, já há bons substitutos para a visão e a audição, mas o mesmo não ocorre com o olfato e o paladar.

O tato, no entanto, é amplamente reconhecido como o maior obstáculo.>Até mesmo tarefas simples, como escovar o cabelo, virar as páginas de um jornal ou vestir um bebê seriam impraticáveis para os robôs de hoje.

Bao acrescentou importantes advertências sobre os desafios à frente. Um diz respeito a novos sensores, capazes de responder à pressão constante, permitindo sensações mais complexas.

Na pele humana, as células sensíveis à pressão enviam diferentes frequências de sinal. Quando sentimos algo doloroso ou cortante, por exemplo, a frequência aumenta, alertando-nos para a ameaça.

Além disso, Bao alertou que "conectar a pele artificial ao sistema nervoso humano será uma tarefa muito desafiadora".

"Por fim, num futuro muito distante, gostaríamos de produzir uma pele que realmente se comporte como a pele humana, e sermos capaz de conectá-la com as células nervosas do braço, restaurando, assim, as sensações", acrescentou.

"Inicialmente, o protótipo que nós antevemos seria mais como um equipamento manual ou talvez um dispositivo que se ligaria a outras partes do corpo com sensação tátil", explicou.

"O dispositivo geraria um pulso que estimularia outras partes da pele, emitindo o tipo de sinal 'minha mão (artificial) está tocando algo', por exemplo", continuou.

No futuro, a pele artificial poderia ser equipada com sensores que respondem a produtos químicos, agentes biológicos, temperatura, umidade, radioatividade ou poluentes.

"Seria especialmente útil em aplicações em que queiramos mandar robôs para ambientes, inclusive o espaço, aonde pode ser perigoso para o ser humano ir", disse Bao.

"Eles poderiam coletar informação e enviá-la de volta", acrescentou a cientista.