Ouriços-do-mar, robôs e raios: ciência ao vivo em Londres

A Royal Society de Londres realiza sua Summer Science Exhibition anualmente desde 1978, reunindo dezenas de grupos de pesquisa em estandes abertos ao público. Em 2024, o jornalista Tom Whipple, do programa BBC Inside Science, percorreu os estandes e trouxe relatos de pesquisas que vão de ouriços-do-mar digitalizados a raios capturados em laboratório.

Ouriços-do-mar como guardiões do patrimônio natural

Um projeto da exposição usa ouriços-do-mar como modelo para desenvolver técnicas de preservação digital de espécimes de história natural. A pesquisadora Laura Porro, professora associada de Biologia Celular e do Desenvolvimento na University College London, explica que esses animais marinhos têm estruturas esqueléticas complexas e bem documentadas, o que os torna candidatos ideais para testar métodos de digitalização em três dimensões.

A ideia central é criar réplicas digitais tão precisas que pesquisadores do futuro possam estudar espécimes sem precisar manipular os originais fisicamente. Coleções de história natural ao redor do mundo acumulam milhões de objetos que se deterioram com o tempo, o manuseio e as variações de temperatura e umidade.

Uma versão digital de alta fidelidade pode prolongar, na prática, a vida científica desses materiais por gerações. O ouriço-do-mar entra nessa equação porque sua carapaça, chamada de 'teste', possui geometria regular e detalhes de superfície que servem para calibrar scanners e algoritmos de reconstrução tridimensional. Se a técnica funciona com precisão em um ouriço, ela tende a funcionar com espécimes muito mais frágeis e raros.

Por que ainda não temos robôs-mordomos

Outra atração da exposição foi o estande do Applied Artificial Intelligence Lab da Universidade de Oxford, liderado pelo professor Ingmar Posner. A pergunta que guia o trabalho da equipe é objetiva: por que, depois de décadas de promessas, ainda não há robôs domésticos capazes de realizar tarefas cotidianas de forma autônoma?

A resposta, segundo Posner, está na diferença entre ambientes controlados e o caos do mundo real. Em laboratório, um robô pode aprender a pegar uma xícara com eficiência impressionante.

Mas coloque essa mesma xícara em uma cozinha com iluminação variável, superfícies molhadas e objetos fora do lugar, e o desempenho despenca. O grupo de Oxford trabalha com aprendizado por reforço e modelos de percepção que tentam dar ao robô uma compreensão mais robusta do contexto físico ao redor. A meta não é apenas executar tarefas, mas entender quando uma tarefa mudou de natureza, por exemplo, quando a xícara está quente demais para ser segurada da forma habitual.

Posner não deu prazo para o robô-mordomo chegar às casas. O que ele garantiu é que os obstáculos são menos de hardware e mais de software, especificamente de como máquinas interpretam ambiguidade.

Engarrafar um raio não é metáfora

No estande do Lightning Laboratory da Universidade de Cardiff, o pesquisador Daniel Mitchard apresentou ao público o que a equipe chama, sem exagero, de tentativa de 'engarrafar raios'. O laboratório é co-liderado por Mitchard e desenvolve técnicas para capturar, medir e reproduzir descargas elétricas de alta voltagem em ambiente controlado.

A motivação é eminentemente prática. Raios causam bilhões de dólares em danos à infraestrutura elétrica todos os anos, além de riscos diretos a aeronaves, torres de comunicação e sistemas de energia renovável, como turbinas eólicas. Entender a física detalhada de uma descarga, incluindo como ela se propaga e onde tende a atingir, permite projetar proteções mais eficazes.

O laboratório de Cardiff consegue gerar descargas controladas que imitam as características elétricas de raios naturais. Com isso, é possível testar materiais e dispositivos de proteção sem depender das condições imprevisíveis de uma tempestade real.

Mitchard descreveu o processo como 'criar uma tempestade em miniatura dentro de uma sala blindada', com sensores registrando cada microssegundo da descarga.

A ciência do futebol entra em campo

Paralelamente à visita à exposição, o programa BBC Inside Science manteve sua série especial sobre a ciência do futebol. O repórter de saúde James Gallagher foi recrutado para rastrear evidências científicas sobre a vantagem de jogar em casa.

A questão parece intuitiva: times jogando em seus estádios tendem a vencer mais. Mas a ciência do esporte tem debatido há décadas se essa vantagem é real, mensurável e, sobretudo, explicável.

Os pesquisadores Dr. Alice Leavey e Dr. Fernando Alvares, da Universidade de Southampton, analisaram dados de múltiplas ligas e temporadas para verificar se há evidências robustas do fenômeno. Entre os fatores investigados estão a influência da torcida sobre árbitros, o impacto do deslocamento sobre o desempenho físico dos visitantes e o efeito psicológico de jogar em território familiar.

Os resultados, segundo o programa, sugerem que a vantagem existe, mas é menor do que o senso comum indica, e variou significativamente durante a pandemia de COVID-19, quando jogos foram disputados sem público. Esse período funcionou como um experimento natural involuntário: sem torcida, a vantagem de jogar em casa encolheu de forma mensurável em várias ligas europeias.

O fio que une ouriços, raios e robôs

A diversidade de temas na Royal Society Summer Science Exhibition reflete uma característica do programa BBC Inside Science: a recusa em tratar ciência como um campo único e homogêneo. Em um único episódio, o ouvinte passa de biologia marinha para inteligência artificial, de física atmosférica para ciências do esporte.

Tom Whipple, que apresenta o programa, atua menos como especialista e mais como um curioso qualificado, fazendo as perguntas que o público faria se estivesse no estande. Essa abordagem aproxima o ouvinte de pesquisadores que raramente aparecem na mídia convencional.

O programa é produzido por Katie Tomsett, Kate White e Tabby Taylor Buck, com edição de Martin Smith e coordenação de produção de Jana Bennett-Holesworth.

Na edição sobre a exposição, um dado concreto resume bem o espírito do evento: o Lightning Laboratory de Cardiff consegue reproduzir, em ambiente de laboratório, descargas com características elétricas equivalentes às de raios naturais, permitindo testes que antes dependiam exclusivamente de tempestades reais.