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Usaremos exoesqueletos no futuro para correr ou caminhar?

Cientistas estão desenvolvendo dispositivos e trajes capazes de tornar o ato mais fácil e divertido

Gretchen Reynolds, The New York Times

30 de agosto de 2021 | 20h00

Aqueles de nós que são corredores ou caminhantes lerdos ou relutantes logo poderão usar um exoesqueleto leve na parte inferior do corpo para acelerar a velocidade e aliviar o esforço dos exercícios, de acordo com vários novos estudos que analisam os efeitos desses dispositivos robóticos altamente tecnológicos. Exoesqueletos pessoais ou vestíveis normalmente evoluem de motores, cabos, correias, molas e engenhosidade - e são capazes de arcar com uma porção substancial do trabalho físico quando caminhamos ou corremos, mostram os novos estudos, potencialmente permitindo que nos movamos com muito mais rapidez e alcance. Os aparelhos são capazes até de colher energia gerada pelo movimento - quase o suficiente para carregar um celular.

A mais recente pesquisa com exoesqueletos, porém, levanta também dúvidas provocativas em torno do que esperamos dos exercícios e se, necessariamente, tornar os exercícios mais fáceis melhora seus benefícios.

Exoesqueletos estão presentes na ficção científica desde sempre, possibilitando que soldados e policiais de mentira, pessoas comuns e Vingadores tenham mais poder de fogo, mais velocidade e sobrevivam aos seus algozes. Nessas histórias, os exoesqueletos tendem a ser retratados como armaduras de corpo inteiro, estilosas e indestrutíveis.

Os exoesqueletos da vida real, desenvolvidos pela maioria dos laboratórios de mobilidade humana da atualidade, não são nada disso. Alguns exoesqueletos modernos revestem a maior parte do corpo de quem os veste, com o objetivo de ajudar pessoas paralisadas por doenças ou lesões na coluna a levantar-se e caminhar. Mas a maioria dos exoesqueletos tem mecanismos reduzidos, centrados em torno ou das pernas ou da parte superior do corpo. Alguns têm motores; outros são autoalimentados, normalmente por sistemas de molas; e alguns, conhecidos como exotrajes, são feitos de materiais macios e maleáveis que lembram tecidos de roupas. Todos auxiliam o trabalho de músculos e articulações.

Em alguns centros de reabilitação e laboratórios, exoesqueletos para a parte inferior do corpo e exotrajes já são usados para melhorar a capacidade de caminhar de pessoas que sofreram AVCs, idosos e jovens, com paralisia cerebral ou outras incapacidades. Mas talvez a ciência mais provocativa e inquietante da atualidade envolva exoesqueletos para todos nós, incluindo as pessoas jovens e saudáveis. Nesse campo de pesquisa, cientistas desenvolvem exoesqueletos para reduzir a energia gasta em corridas e caminhadas, tornando essas atividades menos fatigantes, mais eficientes psicologicamente e possivelmente mais agradáveis.

Até agora, os resultados preliminares parecem promissores. Em uma série de estudos realizados no ano passado no Laboratório de Biomecatrônica da Universidade Stanford (e financiados em parte pela Nike, Inc.), pesquisadores descobriram que universitários conseguiam correr em uma esteira com cerca de 15% mais eficiência do que o normal quando usavam um protótipo customizável de exoesqueleto na parte inferior das pernas. Esses exoesqueletos possuem uma estrutura leve, alimentada por um motor, presa em volta das canelas e tornozelos dos corredores e uma barra de fibra de carbono inserida nas solas de seus calçados. Juntos, esses elementos reduzem a quantidade de esforço que os músculos das pernas dos corredores têm de empregar para movê-los à frente. Em pistas e trilhas da vida real, os dispositivos podem nos permitir aos usuários correr 10% mais rapidamente do que por conta própria, estimam os autores do estudo.

Da mesma maneira, um aparelho levemente modificado aumentou a velocidade de jovens caminhantes, de acordo com um outro experimento do laboratório de Stanford, publicado em abril. Nesse estudo, estudantes caminharam 40% mais rapidamente, em média, quando usaram um protótipo de exoesqueleto impulsionado, enquanto queimaram cerca de 2% menos energia.

Na essência, a tecnologia dos exoesqueletos poderia ser considerada “análoga à das bicicletas elétricas”, que dá passos em vez de pedalar, afirmou Steven Collins, professor de engenharia mecânica de Stanford e principal autor dos novos estudos. Ao reduzir o esforço necessário para se mover, as máquinas impulsionadas teoricamente poderiam nos encorar a fazer mais exercícios, talvez caminhar para o trabalho, acompanhar na corrida parceiros de exercícios mais velozes ou correr com mais rapidez do que eles e chegar a lugares que, sem isso, pareceriam assustadoramente íngremes ou distantes.

Os dispositivos poderiam até permitir que nossos músculos carregassem as baterias dos nossos celulares, de acordo com um dos mais surpreendentes novos estudos a respeito de exoesqueletos. Nesse experimento, publicado em maio na revista Science, voluntários jovens e saudáveis da Queen’s University, em Kingston, Ontário, usaram um exoesqueleto que incluía uma mochila com um pequeno gerador dentro, que era conectado por cabos até o aparelho instalado nos tornozelos.

Quando os voluntários caminharam por 10 minutos, o dispositivo coletou parte da energia mecânica criada pelos músculos das pernas e a transmitiu ao gerador, que a transformou em um quarto de watt de energia elétrica (a maioria dos celulares precisa de vários watts de eletricidade para carregar sua bateria). Ao mesmo tempo, o exoesqueleto reduziu o esforço físico exigido em cada passo em cerca de 2,5%.

“Antevemos nosso dispositivo servindo como fonte significativa de energia para alimentar pequenos dispositivos eletrônicos”, afirmou Michael Shepertycky, que graduou-se recentemente como Ph.D. na Queen’s University e liderou o novo estudo. Segundo Shepertycky, isso tornará os exoesqueletos úteis em trilhas isoladas, combates a incêndios florestais ou mesmo em caminhadas ao escritório.

Nenhum dos exoesqueletos em desenvolvimento para melhorar o desempenho em corridas ou caminhadas está disponível fora dos laboratórios, apesar de os pesquisadores esperarem que essa situação mude. “Não tenho nenhuma dúvida de que, dentro de 10 anos, exoesqueletos e exotrajes usáveis e maleáveis destinados a melhorar a mobilidade estarão disponíveis comercialmente”, afirmou Gregory Sawicki, professor que dirige o Laboratório de Fisiologia Humana em Robótica Usável da Universidade Georgia Tech, em Atlanta, que escreveu um comentário que acompanha o estudo dos exoesqueletos que geram eletricidade.

Ainda é incerto, porém, se os exoesqueletos que chegarão ao mercado serão acessíveis, confortáveis ou estilosos o suficiente para a maioria de nós querer usá-los. Mais fundamentalmente ainda, nós não sabemos se os dispositivos, ao diminuir o esforço envolvido na atividade física, poderão também diminuir alguns dos benefícios usuais dos exercícios.

“Isso é uma preocupação”, afirmou Collins. “Mas esperamos que as pessoas possam correr ou caminhar mais” quando usarem os aparelhos do que sem eles, levando, com o tempo, a maiores quantidades de atividade. “O principal objetivo” dele e da pesquisa a respeito de exoesqueletos de muitos outros cientistas, concluiu ele, “é tentar garantir que qualquer pessoa que queira possa ser ativa”./TRADUÇÃO DE AUGUSTO CALIL

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