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Mecânica

Quarta revolução industrial: A Era das Máquinas Livres

Baseado em artigo de Marcia Goodrich - 22/09/2012

Faça parte da quarta revolução industrial: A Era das Máquinas Livres
Para Joshua Pearce, o "faça você mesmo científico" está dando início a uma revolução: a era das máquinas livres, com software e hardware abertos. [Imagem: Sarah Bird/Michigan Tech]

"Faça você mesmo científico"

O movimento "Faça Você Mesmo" saltou das tarefas domésticas para os laboratórios de pesquisa.

E o salto foi impulsionado pelos mesmos motivos: economizar dinheiro e obter exatamente o resultado que você deseja.

Para Joshua Pearce, o "faça você mesmo científico" está dando início a uma revolução.

Três forças convergentes, todas de código aberto (open-source), estão por trás dessa revolução, explica o pesquisador em um artigo publicado no número mais recente da revista Science: software, impressoras 3D e microcontroladores.

Com essas ferramentas, pesquisadores de todo o mundo estão reduzindo o custo de fazer ciência, construindo seus equipamentos no próprio laboratório.

Arduíno

Tudo está sendo possível graças ao microcontrolador open-source Arduíno.

"A beleza desta ferramenta é que é muito fácil de usar," disse Pearce, que é professor da Universidade Tecnológica de Michigan. "Ela torna muito simples a tarefa de automatizar processos."

Veja como funciona.

O Arduíno - que é vendido por menos de R$100 no varejo - pode controlar qualquer instrumento científico, seja um contador Geiger, um osciloscópio ou um sequenciador de DNA.

Mas ele realmente brilha quando controla impressoras 3D, tais como a também de hardware aberto RepRap.

Esta engenhoca do tamanho de um forno de micro-ondas pode ser construída por menos de R$1.000, e pode construir suas próprias peças - uma vez que você tenha uma RepRap, você poderá construir tantas quantas queira. O laboratório de Pearce já tem cinco.

Impressoras 3D constroem objetos lançando camadas de plástico com espessura abaixo de um milímetro, umas sobre as outras, seguindo padrões específicos. Isso permite aos usuários construir equipamentos segundo suas próprias especificações, não ficando mais dependentes do que podem comprar no mercado.

O Arduíno controla o processo, dizendo à impressora 3D para fazer qualquer coisa, de um trem de brinquedo a um macaco de laboratório - não o animal, mas aquele equipamento de levantar coisas.

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A impressora 3D RepRap está sendo usada para construir equipamentos reais para uso nos laboratórios científicos. [Imagem: Pearce/Science]

Universo das Coisas

Macacos de laboratório levantam e abaixam equipamentos ópticos, mas não são radicalmente diferentes do macaco que você usa para trocar o pneu do carro.

O professor Pearce precisou de um em seu laboratório e, ao saber que o equipamento custaria milhares de dólares, resolveu projetar o seu próprio.

Usando uma RepRap, filamentos de plástico barato e algumas porcas e parafusos, Pearce e seus alunos construíram um por uma bagatela.

Então eles postaram o código OpenSCAD, que usaram para fazer seu macaco de laboratório, no Thingiverse, um repositório de projetos de código aberto, onde os membros da "comunidade de fazedores" podem enviar seus projetos para todos os tipos de objetos, e receber feedback.

"Imediatamente, alguém que eu nunca encontrei, disse: 'Isso não vai funcionar muito bem, você precisa fazer isso'," conta Pearce. "Nós fizemos uma mudança simples, e agora temos um macaco de laboratório que é superior ao nosso projeto original."

O Thingiverse - o "Universo das Coisas" (Things + Universe) - é um filho do movimento do software livre e de código aberto. Além de projetos para todos os tipos de objetos, ele pretende juntar milhares de mentes especializadas para resolver problemas. É a última palavra no trabalho em equipe, disse Pearce.

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O macaco de laboratório foi otimizado com a ajuda da comunidade de hardware aberto. [Imagem: Thingiverse]

Economia da doação

"Os movimentos do software livre e do hardware livre estão criando uma economia das doações. Nós pagamos para a comunidade submetendo nossos projetos, e recebemos pagamentos de volta na forma de um excelente feedback e acesso livre ao trabalho de outras pessoas. Quanto mais você dá, mais você recebe, e todos ganham nesse processo," disse ele.

A comunidade Thingiverse já tem uma linha completa de projetos com código-fonte aberto para mais de 30 mil "coisas".

E é tudo barato, o que traz em si a emergência dessa revolução.

Pearce relata que agora está ajudando seus estudantes a organizarem uma empresa cujos objetivos serão fazer projetos de código e hardware abertos para a indústria e construir instrumentos de laboratório sob medida para professores universitários, fornecendo tudo pronto por uma fração do custo dos equipamentos comerciais.

"Isso dará aos alunos as competências de que necessitam e lhes permitirá beneficiar toda a sua área de pesquisas," disse ele.

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Este equipamento permite construir trocadores de calor fundindo camadas de sacolas plásticas. [Imagem: Thingiverse]

Revolução da fabricação própria

Se a iniciativa se disseminar, milhares ou milhões de dólares que são gastos pelos laboratórios de pesquisa em todo o mundo para comprar equipamentos, agora poderão ser usados para dar apoio aos alunos.

Mesmo escolas de ensino médio poderão ter recursos para bons laboratórios de ciências. Mais pesquisas poderão ser financiadas com menos recursos, levando a mais descobertas.

"Usando hardware livre economizamos milhares de dólares para o nosso grupo de pesquisa, e estamos apenas esquentando os motores. Isso vai mudar a maneira como as coisas são feitas," disse Pearce. "Não há como parar essa revolução."

O endereço do Universo das Coisas é www.thingiverse.com, e uma boa forma de colaborar com essa nova onda seria que um grupo brasileiro se encarregasse de começar uma versão ".com.br" dessa "revolução das coisas".

Bibliografia:

Building Research Equipment with Free, Open-Source Hardware
Joshua M. Pearce
Vol.: 337 - PP. 1303-1304
DOI: 10.1126/science.1228183
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