Estudante americano desenvolve braço protético controlado por ondas cerebrais com baixo custo de fabricação

Um estudante americano de 17 anos, Benjamin Choi, desenvolveu em 2022 um braço protético controlado por ondas cerebrais com custo de fabricação aproximado de US$ 300. O projeto se destaca por utilizar a eletroencefalografia (EEG) para captar a atividade elétrica do cérebro por meio de sensores externos, eliminando a necessidade de cirurgias invasivas para a implantação de eletrodos no córtex motor, procedimento comum em interfaces neurais de alto custo.

A concepção do dispositivo ocorreu durante a pandemia de COVID-19, em 2020, quando o jovem adaptou a mesa de pingue-pongue do porão de sua casa em um laboratório. A estrutura inicial foi produzida em uma impressora 3D de US$ 75, utilizando linha de pesca e componentes simples. Devido às limitações do equipamento, Choi imprimiu diversas peças separadamente, unindo-as com elásticos e parafusos. O processo de desenvolvimento envolveu meses de trabalho, com jornadas de até 16 horas diárias e a criação de mais de 75 versões do braço até atingir materiais de nível industrial.

O funcionamento técnico baseia-se em dois sensores: um fixado no lóbulo da orelha, como referência, e outro na testa, para captar os sinais de movimento. Essas informações são enviadas via Bluetooth para um microchip no braço. O controle é processado por uma inteligência artificial desenvolvida pelo próprio estudante, composta por mais de 23 mil linhas de código, sete subalgoritmos e 978 páginas de matemática aplicada. O sistema também integra piscadas e gestos da cabeça como comandos complementares de controle e parada.

Para treinar o algoritmo, Choi trabalhou com seis voluntários adultos, que dedicaram duas horas cada para registrar padrões cerebrais ao abrir e fechar as mãos. O sistema apresentou uma precisão média de 95%, superando a referência técnica de 73,8% para tecnologias semelhantes. Além disso, a inteligência artificial possui a capacidade de aprender e se adaptar gradualmente aos padrões neurais individuais de cada usuário.

A viabilidade econômica do projeto contrasta drasticamente com as opções de mercado, onde próteses mecânicas básicas custam cerca de US$ 7 mil e sistemas neurais sofisticados podem chegar a US$ 500 mil. Em versões iniciais, o custo de fabricação do braço de Choi chegou a ser estimado em US$ 150.

No aspecto estrutural, o projeto recebeu apoio da empresa PolySpectra, que forneceu financiamento e materiais de impressão 3D mais resistentes. Testes indicaram que as versões mais recentes do braço suportam cargas de aproximadamente quatro toneladas sem apresentar falhas estruturais. A base de conhecimento de Choi para a execução do projeto incluiu a participação em competições de engenharia desde o ensino fundamental e o aprendizado autodidata das linguagens de programação Python e C++.