Cientistas criam robô de metal líquido que pode passar por barras, Terminator

Mar 19, 2023

No filme Terminator 2: Judgment Day, a missão do primeiro exterminador – interpretado por Arnold Schwarzenegger – é proteger Sarah e John Connor do T-1000, um novo modelo de robô assassino do futuro que é tão dúctil que pode recupera sua forma com facilidade, mesmo depois de ser atingido ou baleado. Agora, cientistas chineses e americanos criaram algo semelhante a um minúsculo T-1000. A invenção, feita de um metal que derrete próximo à temperatura ambiente, pode passar do estado sólido ao líquido à vontade de seus criadores. Nos experimentos, o robô conseguiu escapar de uma jaula atravessando as grades: derreteu e depois solidificou novamente do outro lado. Ele conseguiu remover um objeto estranho de um estômago e soldar um circuito de LED.

O T-1000 no filme de James Cameron era um protótipo fabricado pela malvada empresa Skynet com uma "poliliga mimética" de metal líquido. O novo robô, apresentado esta semana na revista científica Matter, também é feito com uma matriz metálica: o gálio, que quando puro se funde a 29,8ºC. Em outras palavras, derrete em suas mãos. Além do gálio, o robô contém uma liga de outros três elementos (neodímio, ferro e boro) para amplificar sua resposta aos campos magnéticos.

O robô é feito de material conhecido como matéria de transição de fase magnetoativa – ou MPTM, para abreviar. Um campo magnético, de certa intensidade, induz uma corrente elétrica dentro do gálio, gerando calor e transformando-o de sólido em líquido. Sem atingir esse limite, esses campos magnéticos também podem fazer o robô pular 20 vezes sua altura, girar a 1.500 rotações por minuto e se mover a uma velocidade de um metro por segundo. Pode não ser tão grande quanto o T-1000 no filme – tem apenas um centímetro de altura – mas é um feixe de energia.

Num dos vídeos partilhados pelos investigadores (ver acima), é possível ver o robô MPTM em forma de minifigura LEGO – com cerca de cinco milímetros de largura e um centímetro de altura – a escapar de uma pequena jaula ao passar pelas grades num líquido estado e solidificando novamente uma vez que está livre. "Um campo magnético é usado para derretê-lo em um líquido e removê-lo do invólucro", explica Carmel Majidi, professor de engenharia mecânica da Carnegie Mellon University. Da mesma forma que o gálio derrete quando se aproxima de 86ºF (30ºC), ele se solidifica abaixo dessa marca e, depois de passar pelas barras, volta a ser um metal duro. O fato de derreter na mão não significa que não possa ser tão duro quanto outros metais.

Os cientistas planejaram vários experimentos para testar sua criação. Em um, eles o transformam em um parafuso que pode alcançar cantos, entrando por um orifício em sua forma líquida e depois solidificando-o, selando-o. Em outro, o robô MPTM atua como soldador em um circuito de LED, utilizando parte de si mesmo como solda; o gálio funciona tanto como solda quanto como material condutor e, como outros metais, possui alta condutividade elétrica, por isso é muito eficaz para conectar circuitos. Mas, se derreter à temperatura ambiente, o que acontecerá quando o circuito esquentar enquanto funciona?

Majidi reconhece o problema de sua mudança de estado. "Devido ao seu baixo ponto de fusão, é possível que o gálio amoleça e até mesmo derreta quando o circuito esquentar. Ele ainda será condutor em estado líquido, portanto não afetaria seu desempenho. No entanto, para evitar que ele vaze ou derramamento, teria que ser vedado com borracha ou outro material isolante macio", diz. Como diretor do Laboratório de Máquinas Macias da Carnegie Mellon, o campo de especialização de Majidi são os materiais macios, de cristais a metais líquidos – e ele não está muito preocupado com a perspectiva de fusão de seu MPTM: "A maior parte da minha pesquisa se concentra em circuitos de metal líquido em que o material condutor permanece líquido durante a operação do circuito. Desde que o metal esteja devidamente vedado e isolado, vazamentos geralmente não são motivo de preocupação", explica.

Os criadores do MPTM acham que ele pode ter aplicações médicas importantes. Usando um modelo de estômago humano cheio de água, eles resolveram dois problemas muito comuns na medicina: em um deles, levaram o robô a um corpo estranho que precisava ser removido. Uma vez próximo a ele, um ímã derreteu o robô, que passou a envolver o objeto. Então, depois que esfriou, eles rapidamente o extraíram com ímãs. No outro, testaram a administração de um medicamento envolto em MPTM. Assim que chegou onde era necessário, derreteu e liberou a droga.