Um robô cientista

Máquina criada por britânicos tem estrutura humanoide e consegue trabalhar sozinha em um laboratório, tomando decisões próprias. Uso do protótipo, que para apenas na hora de recarregar a bateria, pode acelerar pesquisas, como as que buscam a cura da covid-19

Correio Braziliense

postado em 13/07/2020 04:04

Nesses tempos de pandemia, quando cientistas, exauridos, praticamente moram em seus laboratórios tentando encontrar meios de lutar contra a covid-19, um pesquisador capaz de trabalhar quase 24 horas, sete dias por semana, sem ao menos bocejar, não seria uma má ideia. Pois já existe um protótipo desses, desenvolvido pela Universidade de Liverpool. Em artigo publicado na revista Nature, os criadores da máquina descrevem como ela pode executar tarefas incessantemente e realizar experimentos sem o auxílio de um “colega” humano.

O cientista robô, o primeiro do tipo, toma as próprias decisões sobre quais experimentos de química executar e já descobriu um novo catalisador. Ele tem uma estrutura humanoide e trabalha em um laboratório padrão, usando instrumentos como um pesquisador humano. No entanto, ao contrário de uma mulher ou de um homem, essa máquina de 400kg tem uma paciência infinita, pode pensar em 10 dimensões e funciona 21,5 horas por dia, fazendo uma pausa apenas para recarregar a bateria.

Essa tecnologia, que foi capa da mais recente edição da Nature, pode resolver problemas de escala e complexidade que estão atualmente além do nosso alcance. Por exemplo, robôs autônomos são capazes de encontrar materiais para a produção de energia limpa ou novas formulações de medicamentos pesquisando vastos espaços químicos inexplorados.

Os robôs já foram usados em pesquisas químicas, mas, geralmente, fazem parte de um experimento específico. Essa máquina de 1,75m de altura é móvel e pode circular pelo laboratório, realizando uma ampla gama de tarefas diferentes. Ela é capaz de trabalhar com equipamentos projetados para operação humana devido às dimensões e ao alcance físico semelhantes aos de uma pessoa. Usa uma combinação de escaneamento a laser com feedback por toque para posicionamento, em vez de um sistema de visão.

Algoritmo de busca

No primeiro exemplo de suas capacidades publicado na Nature, o robô realizou 688 experimentos em oito dias, trabalhando por 172 das 192 horas. Para isso, fez 319 movimentos, realizou 6,5 mil manipulações e percorreu uma distância total de 2,17km. Ele executou independentemente todas as tarefas do experimento, como pesar sólidos, distribuir líquidos, remover ar dos recipientes, executar a reação catalítica e quantificar os produtos da reação.

O cérebro do robô usa um algoritmo de busca para navegar em um espaço 10-dimensional em que há mais de 98 milhões de possibilidades de experimentos. A partir desse banco de dados, ele decide o melhor a ser realizado com base nos resultados anteriores. Ao fazer isso, descobriu autonomamente um catalisador seis vezes mais ativo, sem orientação adicional da equipe de pesquisa.

O estudante de doutorado da Universidade de Liverpool, Benjamin Burger, que projetou e programou o robô, diz: “O maior desafio foi tornar o sistema robusto. Para trabalhar autonomamente por vários dias, fazendo milhares de manipulações delicadas, a taxa de falhas de cada tarefa precisa ser muito baixa. Mas, uma vez feito isso, o robô comete muito menos erros do que um operador humano”.

Segundo  Benjamin Burger, a proposta da equipe foi automatizar o pesquisador, e não os instrumentos. “Isso cria um nível de flexibilidade que mudará a maneira como trabalhamos e os problemas que podemos enfrentar. Essa não é apenas outra máquina do laboratório. É um novo membro da equipe, que libera tempo para que os pesquisadores humanos pensem criativamente”, complementa o professor Andrew Cooper, do Departamento de Química e Inovação em Materiais da Universidade de Liverpool, que liderou o projeto.

"Isso cria um nível de flexibilidade que mudará a maneira como trabalhamos e os problemas que podemos enfrentar. Essa não é apenas outra máquina do laboratório. É um novo membro da equipe”

Andrew Cooper, professor da Universidade de Liverpool e líder do projeto

688

Quantidade de experimentos conduzidos pelo robô cientista durante oito dias. A máquina trabalhou por 172 das 192 horas