Robôs em escala nano? Da ficção a realidade.
Data: 19 de novembro de 2021.
Autores: Isabele Mello da Silva, Maiara Santos Sales, Marya Luísa Damasceno Oliveira e Lívia Tenório Vilela Cerqueira Crespo.
Ilustradora: Marya Luísa Damasceno Oliveira.
Revisora: Lucineide Lima de Paulo.
O desenvolvimento de nanorrobôs ou a nanorrobótica é um campo da nanotecnologia que engloba projeção, construção e programação de robôs/máquinas compostos por dispositivos com dimensões variáveis de 0,1 a 10 nanômetros, ou componentes a nível molecular. Esses dispositivos também podem ser chamados de nanoide, nanite, nanomachine, nanobot e nanomite.
Apesar de seu tamanho, os nanorrobôs são considerados Sistemas Nanoeletromecânicos de Excelência (SNE), por serem capazes de detectar, atuar, controlar ou manipular interfaces entre os reinos orgânicos/inorgânico e biótico/abiótico.
É interessante perceber como os filmes e as animações voltadas para a ficção científica dão um pequeno spoiler de como podem vir a ser os nanorrobôs e os conceitos por trás da nanorrobótica. Como exemplo, podemos citar a versão mais recente do clássico “O dia em que a Terra parou'' (The day earth stood still - 2008). No longa, há o robô Gort, que é constituído por um enxame de nanoides que operam coletivamente as funções do android e também atuam como uma nuvem programada para consumir um metal qualquer e desintegrar qualquer substância ou elemento com o qual entram em contato.
Gif 1: Robô Gort.
Fonte: Giant Monsters, 2010.
Um exemplo mais contemporâneo está na animação “Operação Big Hero” (Big Hero 6 - 2014), em que o pequeno gênio Hiro Hamada cria um minirrobô, no qual uma massa inumerável desses nanoides executa ações extremamente complexas obedecendo apenas aos comandos mentais do operador. Embora este caso não seja um nanorrobô — pelo fato de ser visível a olho nu, bastaria apenas reduzir seu tamanho e manter suas funções.
Gif 2: Apresentação das funções dos minibots (Operação Big Hero - 2014)
Fonte: Gifer, 2016
E claramente não poderíamos deixar de falar da roupa de um dos mais famosos heróis dos quadrinhos, o Homem de Ferro. Uma de suas armaduras mais modernas é totalmente composta por nanorrobôs, que conseguem se organizar, montar a armadura e até mesmo regenerar pedaços perdidos, além de se moldarem no corpo e se ajustarem ao sistema nervoso, criando uma espécie de segunda pele. Dessa forma, esses nanobots ficariam armazenados dentro do corpo do super herói. Pode até parecer coisa específica de filme mas, apesar dessa produção se tratar de uma ficção, é possível aplicar nanorrobôs no corpo humano, no campo da medicina.
Figura 1: Armadura Bleeding Edge - Homem de ferro.
Fonte: Armadura nerd, 2018.
Um exemplo da aplicação de nanorrobótica na medicina foi apresentado anteriormente na NanoCuriosidade sobre nanotecnologia no tratamento de infertilidade. Como descrito, utiliza-se uma estrutura espiral em medidas nanométricas acopladas na cauda do espermatozóide. Essas seriam controladas por campo magnético de forma a aumentar a mobilidade do espermatozóide até o óvulo.
Ainda no âmbito da medicina, existe o uso de nanorrobôs programados para viajar pelas veias e artérias do nosso corpo, de forma a oferecer diagnósticos extremamente precisos de doenças ou anormalidades. Como exemplo, podemos citar a pesquisa desenvolvida pela Universidade Estadual do Arizona, juntamente com o Centro Nacional de Nanociência e Tecnologia da China e com o Instituto de Pesquisa Médica da Austrália. Eles criaram um nanorrobô a partir de DNA que é capaz de rastrear as células cancerosas e destruí-las. A intervenção é realizada por injeção intravenosa, de modo a introduzir os nanobots na corrente sanguínea para localizarem os tumores e introduzirem as drogas que interrompem o fluxo sanguíneo – para, assim, remover o tumor.
Figura 2: nanorrobô na corrente sanguínea.
Fonte: Felippe de Souza, 2021.
A nanorrobótica também tem sido utilizada na agricultura. Os nanites fazem parte das ferramentas utilizadas na agricultura de precisão – o que significa a coleta de dados e acuidade para tomadas de decisões. Neste processo, são utilizados em conjunto com nanossensores, veículos aéreos não tripulados ou máquinas agrícolas.
Após mapeamento e análise dos dados da plantação realizados pelos nanossensores, os dados apurados são aplicados na programação dos nanites. Dessa forma, eles são capazes de atuar de acordo com a necessidade da cultura, desde ações de irrigação até aplicação de fertilizantes e pesticidas. Essas ações, consequentemente, minimizam o tempo de produção, aumentam a produtividade e auxiliam na preservação ambiental, reduzindo alguns impactos gerados pelo agronegócio.
E é percebendo a evolução das ciências que podemos esperar que o que vemos nas telonas seja um vislumbre do futuro, pois a nanorrobótica avança cada vez em mais áreas do conhecimento. Atualmente, verifica-se sua aplicação ampla no campo da medicina. Da mesma forma, o processo de produção de alimentos pode ser beneficiado por tal tecnologia. Qual será o limite da nanorobótica? Ainda não sabemos, mas desejamos que ela continue contribuindo para nosso bem estar.
Fontes:
EM PROFUNDIDADE: Big Hero 6 leva o futuro da tecnologia para um nível totalmente novo. Site Phoneia: Technology & entertainment. [2021?] Disponível em: https://phoneia.com/pt/em-profundidade-big-hero-6-leva-o-futuro-da-tecnologia-para-um-nivel-totalmente-novo/. Acesso em: 01 nov. 2021.
GLEISER, M. O dia em que a terra parou. Folha de São Paulo. Seção Ciência. São Paulo, 21 dez. 2008. Disponível em: https://www1.folha.uol.com.br/fsp/ciencia/fe2112200802.htm. Acesso em: 31 out. 2021.
MASSRUHÁ, S. M. F. S.; LEITE, M. A. de A.; LUCHIARI JUNIOR, A.; ROMANI, L. A. S. Os novos desafios e oportunidades das tecnologias da informação e da comunicação na agricultura (AgroTIC). In: MASSRUHÁ, S. M. F. S.; LEITE, M. A. de A.; LUCHIARI JUNIOR, A.; ROMANI, L.A.S. Tecnologias da Informação e Comunicação e suas relações com a agricultura. Brasília: Embrapa, 2014. p. 1-237. Disponível em: https://www.alice.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/1010685/1/capitulo0111014.pdf. Acesso em: 03 nov. 2021
NANOROBÓTICA. HiSour arte, cultura, exposição. Seção Tecnologia. [entre 2016 e 2021] Disponível em: https://www.hisour.com/pt/nanorobotics-43153/. Acesso em: 31 out. 2021.
REQUICHA, A.A.G. Nanorobots, NEMS, and Nanoassembly. Proceedings of the IEEE. [S. l.]: Institute Of Electrical And Electronics Engineers (Ieee), 2003. v. 91, p. 1922-1933. Disponível em: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1240080. Acesso em: 31 out. 2021.
ROMANELLI, P. Cientistas estão usando nano robôs para combater o câncer. Blog do Dr. Pedro Romanelli. Seção Câncer. Belo Horizonte, MG: 8 fev. 2019. Disponível em: https://urocirurgia.com.br/cientistas-estao-usando-nano-robos-para-combater-o-cancer/. Acesso em: 06 nov. 2021.
SANTOS, A.M.J. dos; DEL VECHIO, G.H. INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL, DEFINIÇÕES E APLICAÇÕES: o uso de sistemas inteligentes em benefício da medicina. Revista Interface Tecnológica. V. 17, n. 1, p. 129-139. Taquaritinga, SP: 2020. Disponível em: https://revista.fatectq.edu.br/index.php/interfacetecnologica/article/view/782. Acesso em: 6 nov. 2021.
SOUZA, J.A.M.F. Nanorobótica In: Robótica. Blog J. A. M. Felippe De Souza. Seção Textos e material didático. Portugal, set. 2005. Disponível em: http://webx.ubi.pt/~felippe/texts5/robotica_cap10.pdf. Acesso em 11 nov. 2021.
TELLES, B. Bleeding Edge: conheça a armadura que o Homem de Ferro vai usar em guerra infinita. Site Armadura Nerd. Seção: Vingadores. [S. l.], 2018. Disponível em: https://www.armaduranerd.com.br/2018/04/bleeding-edge-conheca-armadura-homem-de-ferro-vai-usar-vingadores-guerra-infinita.html . Acesso em: 09 nov. 2021.