Engenheiros no Japão estão tentando fazer com que os robôs imitem essa expressão particularmente humana - o sorriso.
Eles criaram uma máscara facial a partir de células da pele humana e a fixaram em robôs com uma técnica inovadora que oculta a ligação e é flexível o suficiente para se transformar em uma careta ou em um sorriso mole.
O efeito é algo entre a máscara aterrorizante de Hannibal Lecter e a figura de Claymation Gumby.
Mas os cientistas afirmam que os protótipos abrem caminho para robôs mais sofisticados, com uma camada externa elástica e durável o suficiente para proteger a máquina e, ao mesmo tempo, fazê-la parecer mais humana.
Além da expressividade, o “equivalente de pele”, como os pesquisadores o chamam, que é feito de células de pele vivas em um laboratório, pode cicatrizar e queimar e também se autocurar, de acordo com um estudo publicado em 25 de junho na revista Cell Reports Physical Science.
“Rostos e expressões semelhantes aos humanos melhoram a comunicação e a empatia nas interações entre humanos e robôs, tornando os robôs mais eficazes em funções de assistência médica, serviços e companhia”, disse Shoji Takeuchi, professor da Universidade de Tóquio e principal pesquisador do estudo, em um e-mail.
A pesquisa surge em um momento em que os robôs estão se tornando mais onipresentes no chão de fábrica.
Em 2022, havia 3,9 milhões de robôs industriais trabalhando em linhas de montagem de automóveis e eletrônicos e em outros ambientes de trabalho, de acordo com a Federação Internacional de Robótica.
Um subconjunto do estoque total de robôs inclui os chamados humanoides, máquinas projetadas com dois braços e duas pernas que lhes permitem trabalhar em ambientes que foram construídos para trabalhadores humanos, como fábricas, mas também em hotelaria, assistência médica e educação.
Carsten Heer, porta-voz da federação, disse que os humanoides são “uma área de desenvolvimento empolgante”, mas que a adoção pelo mercado de massa seria complexa e poderia ser limitada pelo custo.
Ainda assim, em outubro de 2023, o governo chinês anunciou a meta de produzir humanoides em massa até 2025, o que, segundo ele, aumentaria muito sua produtividade industrial.
Durante décadas, os engenheiros de robótica fizeram experimentos com materiais, na esperança de encontrar algo que pudesse proteger o complexo maquinário de um robô, mas que fosse macio e leve o suficiente para uma ampla gama de usos.
Se a superfície de um robô for danificada ou arranhada, isso pode levar ao mau funcionamento da máquina, tornando a capacidade de autorreparo um “recurso essencial” para robôs humanoides, disseram os pesquisadores no artigo.
O novo método de fixação da pele avança o campo nascente da robótica “biohíbrida”, que integra a engenharia mecânica com a engenharia genética e de tecidos, disse Kevin Lynch, diretor do Center for Robotics and Biosystems da Northwestern University.
“Esse estudo é uma contribuição inovadora para o problema da ancoragem da pele artificial ao material subjacente”, disse Lynch, acrescentando que “a pele viva pode nos ajudar a alcançar o santo graal das peles autocurativas em robôs biohíbridos”.
Ele acrescentou que o estudo não aborda como a pele dos robôs se autocicatrizará sem suporte externo. Para esses robôs, o desafio dos materiais se estende à verossimilhança - encontrar maneiras de imbuir a máquina com características que a façam parecer e se comportar mais como um ser humano, como a capacidade de sorrir.
Os cientistas, incluindo Takeuchi e seus colegas da Universidade de Tóquio, vêm trabalhando com pele humana feita em laboratório há anos.
Em 2022, a equipe de pesquisa desenvolveu um dedo robótico coberto por pele viva, permitindo que o dígito da máquina se dobrasse como um dedo humano, dando-lhe a tatilidade necessária para executar tarefas mais precisas.
A equipe de Takeuchi havia tentado ancorar a pele com miniganchos, mas eles causavam rasgos quando o robô se movia. Assim, a equipe decidiu imitar os ligamentos, as minúsculas cordas de tecido frouxo que conectam os ossos.
Os membros da equipe fizeram pequenos furos em forma de V no robô e aplicaram um gel contendo colágeno, que tapou os furos e prendeu a pele artificial ao robô.
“Essa abordagem integra robôs rígidos tradicionais com peles macias e biológicas, tornando-os mais ‘parecidos com humanos’”, disse Yifan Wang, professor assistente da escola de engenharia mecânica e aeroespacial da Universidade Tecnológica de Nanyang, em Cingapura, que pesquisa “robôs macios” que imitam criaturas biológicas.
A ligação com a pele também dá ao robô biohíbrido o potencial para sensações, levando a ciência um passo mais perto da fantasia da ficção científica. “Isso poderia criar oportunidades para o robô sentir e interagir com segurança com os seres humanos”, disse Wang.
Os rostos dos robôs com pele artificial no laboratório de Takeuchi não têm a capacidade de sentir o toque, a mudança de temperatura ou outros estímulos externos.
Takeuchi disse que esse é seu próximo objetivo de pesquisa. “Nosso objetivo é criar uma pele que imite de perto a funcionalidade da pele real, construindo gradualmente componentes essenciais, como vasos sanguíneos, nervos, glândulas sudoríparas, glândulas sebáceas e folículos capilares”, disse ele.
No lugar dos sistemas neurais que transmitem sensações no corpo humano, os componentes eletrônicos de um robô precisariam alimentar um sinal de sensor - um desenvolvimento que, segundo Wang, exigiria muito mais tempo e pesquisa. /Este artigo foi publicado originalmente no The New York Times.
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