Pesquisadores da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos, apresentaram um sistema robótico modular capaz de aumentar de tamanho, alterar sua geometria e executar autorreparos usando apenas partes de outros robôs idênticos. Os detalhes do projeto, batizado de Truss Link, foram publicados na revista Science Advances e colocam em evidência um conceito de “metabolismo robótico” que dispensa intervenção externa para manutenção ou adaptação.

Cada Truss Link é um módulo rígido, semelhante a uma barra, equipado com ímãs esféricos de neodímio nas extremidades. Esses conectores magnéticos possuem dois estados — ativo, com o ímã exposto, e inativo, com o ímã recolhido — possibilitando união ou separação rápida entre unidades. O sistema permite rotação livre do ímã até que ele encontre o ponto de equilíbrio, o que mantém a força de conexão mesmo quando os ângulos entre os módulos variam continuamente.

No modo contraído, um módulo mede 28 cm de comprimento e pesa 280 g. Quando totalmente estendido, o mesmo componente ganha mais de 53 % de extensão, alcançando 43 cm. Graças a motores internos, cada unidade pode expandir ou retrair sua estrutura, rolar pelo solo e encaixar-se a outros módulos. Essa mobilidade serve de base para a transformação coletiva: estruturas planas podem tornar-se tridimensionais, ganhar membros adicionais ou trocar componentes defeituosos, como baterias descarregadas.

Um vídeo divulgado pelos autores ilustra o potencial desse comportamento colaborativo. Em determinado trecho, um grupo de Truss Links incorpora um módulo extra para funcionar como apoio, semelhante a uma bengala, o que aumentou a velocidade de descida do conjunto em mais de 66 %. Segundo os pesquisadores, o experimento demonstra que a simples redistribuição de massa e formato entre os robôs pode gerar vantagens imediatas de desempenho.

O trabalho parte da premissa de que, à medida que as máquinas se tornam ubíquas, depender de técnicos humanos para reparos constantes deixa de ser viável. A equipe defende que verdadeira autonomia exige não apenas a capacidade de processamento de dados, mas também a autonomia física — ou seja, a aptidão para buscar, integrar e substituir material estrutural sem suporte direto.

Para nortear o desenvolvimento, os cientistas propuseram duas regras básicas que definem o chamado metabolismo robótico. A primeira estabelece que todo crescimento estrutural deve ocorrer usando apenas os recursos internos do robô; nenhum sistema externo ativo pode fornecer suporte. A segunda regra limita as provisões externas a energia e a novos módulos idênticos. Em outras palavras, não são aceitos componentes especiais ou ferramentas diferentes das que já compõem o ecossistema de Truss Links.

Os módulos foram desenhados para executar automaticamente a busca, a captura e a integração de unidades compatíveis. Durante testes em laboratório, conjuntos de quatro a seis robôs conseguiram localizar peças destacadas, alinhar os conectores magnéticos e concluir a montagem sem orientação humana. Quando uma bateria apresentou queda crítica de carga, o sistema desacoplou a peça descarregada e anexou outra, previamente carregada, restaurando o funcionamento.

Além da autorreparação, a arquitetura modular permite que diferentes configurações sejam formadas conforme a tarefa. Em terrenos planos, os módulos podem alinhar-se em cadeia para avançar em rotação contínua. Em espaços verticais ou estreitos, o robô se reorganiza em estruturas mais compactas, elevando ou estendendo membros para superar obstáculos. Essa plasticidade aproxima o comportamento mecânico de processos observados em organismos vivos, como crescimento, cicatrização e adaptação.

Os autores sugerem aplicações em cenários onde a intervenção humana é limitada. Em operações de busca e resgate, as unidades poderiam atravessar fendas, reforçar pontes improvisadas ou substituir peças danificadas durante a missão. Já em exploração espacial, os módulos enviariam versões compactas de si mesmos, que se autoconfigurariam em superfícies extraterrestres, reduzindo custos de lançamento e riscos de falha.

Outro campo apontado é o da intralogística e da manufatura. Sistemas Truss Link seriam empregados para montar e desmontar linhas de produção de forma dinâmica, respondendo a variações na demanda sem parada total da planta. Os pesquisadores ressaltam que, embora o protótipo atual utilize barramentos e ímãs, o conceito de metabolismo robótico pode ser estendido para outras geometrias e materiais, inclusive flexíveis, ampliando o espectro de tarefas possíveis.

Ainda em fase de laboratório, o projeto avança para integrar sensores mais robustos, algoritmos de navegação autônoma e fontes de energia com maior densidade. A principal meta a curto prazo é reduzir o consumo elétrico durante a expansão e a contração, prolongando a autonomia de cada módulo. Com esses ajustes, a equipe espera criar sistemas capazes de operar por longos períodos em ambientes remotos sem suporte de técnicos ou infraestrutura sofisticada.