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Jovem criou braço protético controlado por ondas cerebrais usando impressão 3D, IA e componentes simples por baixo custo.
Em 2022, o estudante americano Benjamin Choi, então com 17 anos, chamou atenção da comunidade científica ao apresentar um braço protético controlado por ondas cerebrais que custava cerca de US$ 300, valor extremamente inferior ao de próteses neurais avançadas que podem ultrapassar centenas de milhares de dólares. Segundo reportagem publicada pela revista Smithsonian Magazine em maio de 2022, o projeto começou durante a pandemia de COVID-19, quando laboratórios fecharam e o estudante decidiu transformar a mesa de pingue-pongue do porão de casa em um pequeno laboratório improvisado.
O que tornou a invenção diferente não foi apenas o preço reduzido. Choi conseguiu criar uma prótese funcional sem recorrer às cirurgias invasivas normalmente associadas às interfaces neurais mais sofisticadas. Em vez de implantar sensores dentro do cérebro, ele utilizou um sistema baseado em eletroencefalografia (EEG), tecnologia capaz de captar atividade elétrica cerebral a partir de sensores externos colocados na cabeça.
Benjamin Choi criou a primeira versão do braço usando impressora 3D doméstica e peças montadas manualmente no porão de casa
Segundo a Smithsonian Magazine, Benjamin Choi teve a ideia depois de assistir ainda criança a uma reportagem do programa “60 Minutes” sobre próteses controladas pela mente. Na época, ele ficou impressionado com a capacidade de mover um braço robótico usando pensamentos, mas também percebeu que aquela tecnologia dependia de cirurgia cerebral altamente invasiva e extremamente cara.
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Anos depois, em 2020, durante o fechamento de laboratórios causado pela pandemia, Choi decidiu tentar desenvolver uma alternativa menos invasiva.
Ele usou a impressora 3D da irmã, avaliada em apenas US$ 75, além de linha de pesca e componentes simples para criar a primeira estrutura do braço robótico.
Como a impressora só conseguia fabricar peças pequenas, ele precisou imprimir dezenas de partes separadas e uni-las manualmente com parafusos, elásticos e adaptações improvisadas.
Processo durou meses de estudo solo até finalmente desenvolver braço robótico funcional
O processo não foi rápido. O estudante trabalhou durante meses em um laboratório improvisado montado sobre uma mesa de pingue-pongue no porão da residência da família, chegando a passar até 16 horas por dia desenvolvendo protótipos. A primeira versão levou cerca de 30 horas apenas para ser impressa em 3D.
A experiência prévia em robótica ajudou bastante. Choi já participava de competições de engenharia desde o ensino fundamental e havia aprendido sozinho linguagens de programação como Python e C++.
Mesmo assim, o desafio era enorme: ele precisava criar não apenas a estrutura física do braço, mas também um sistema capaz de interpretar sinais cerebrais em tempo real.
Sistema usa sensores externos de EEG para captar ondas cerebrais sem necessidade de cirurgia invasiva
O diferencial técnico do projeto está justamente na forma de controle. Em vez de utilizar implantes cerebrais, o braço usa sensores externos de EEG para captar atividade elétrica do cérebro. Essa tecnologia já é utilizada na medicina para monitoramento neurológico e diagnóstico de condições como epilepsia.
No sistema criado por Choi, um sensor é preso ao lóbulo da orelha como referência de base, enquanto outro sensor fica posicionado na testa para captar sinais cerebrais relacionados ao movimento. Essas informações são transmitidas via Bluetooth para um microchip instalado dentro do braço protético.
A partir daí entra a parte mais complexa do projeto: a inteligência artificial desenvolvida pelo próprio estudante. O algoritmo interpreta os padrões elétricos gerados pelo cérebro e tenta converter esses sinais em comandos físicos para movimentar a prótese.
O sistema também utiliza gestos da cabeça e piscadas intencionais como mecanismos complementares de controle e parada.
O objetivo era evitar exatamente o maior problema das próteses neurais mais avançadas disponíveis hoje: a necessidade de abrir o crânio para implantar eletrodos diretamente no córtex motor. Esses procedimentos são caros, arriscados e restritos a poucos centros médicos especializados no mundo.
Inteligência artificial criada pelo estudante usa mais de 23 mil linhas de código para interpretar sinais cerebrais
A parte computacional acabou se tornando uma das áreas mais impressionantes do projeto. Segundo a Smithsonian Magazine, o algoritmo criado por Choi possui mais de 23 mil linhas de código, sete novos subalgoritmos e cerca de 978 páginas de matemática aplicada.
Para treinar a inteligência artificial, o estudante trabalhou com seis voluntários adultos. Cada participante passava cerca de duas horas realizando movimentos de fechar e abrir as mãos enquanto os sensores EEG registravam os padrões cerebrais associados a essas ações.
Estudante de 17 anos criou sua IA
Com esses dados, o sistema aprendeu a distinguir diferentes sinais neurais relacionados à intenção de movimento. O próprio Choi afirmou que o algoritmo continua aprendendo conforme o usuário utiliza a prótese, permitindo adaptação gradual aos padrões cerebrais individuais.
Segundo os testes divulgados pelo estudante, o sistema atingiu precisão média de aproximadamente 95%, número superior ao padrão citado para sistemas semelhantes usados como referência na literatura técnica da época, que girava em torno de 73,8%.
Próteses neurais avançadas podem custar centenas de milhares de dólares enquanto o projeto ficou perto de US$ 300
Um dos pontos que mais impulsionou a repercussão do projeto foi o custo extremamente reduzido em comparação com próteses avançadas do mercado. Segundo a Smithsonian Magazine, uma prótese mecânica básica de membro superior pode custar cerca de US$ 7 mil, enquanto sistemas neurais sofisticados chegam a aproximadamente US$ 500 mil.
Já o braço desenvolvido por Benjamin Choi ficou em torno de US$ 300 para fabricação. Em algumas versões iniciais divulgadas online, o próprio estudante chegou a estimar custos próximos de US$ 150 dependendo dos componentes utilizados.
O projeto de Choi tenta atacar exatamente essa barreira econômica usando componentes baratos, impressão 3D doméstica e software próprio. A ideia não era competir imediatamente com próteses médicas comerciais de alta precisão, mas mostrar que parte dessas tecnologias poderia ser desenvolvida de forma muito mais acessível.
Braço robótico passou por mais de 75 versões até atingir estrutura capaz de suportar grandes cargas
Outro dado que chamou atenção foi a evolução estrutural do braço ao longo do desenvolvimento. Segundo os relatos publicados, o sistema passou por mais de 75 versões diferentes até chegar a um modelo feito com materiais de nível industrial.
As primeiras versões eram extremamente simples e limitadas, mas o projeto foi ganhando componentes mais resistentes conforme o estudante recebia apoio financeiro e acesso a materiais melhores. Em determinado momento, a empresa PolySpectra forneceu financiamento e materiais de impressão 3D mais robustos para ajudar no desenvolvimento.
Segundo os testes divulgados por Choi, as versões mais recentes do braço conseguiam suportar cargas equivalentes a aproximadamente quatro toneladas sem falha estrutural nos materiais principais. Não consigo confirmar independentemente as condições exatas desse teste de resistência, mas a informação aparece nas reportagens publicadas sobre o projeto.
Mesmo com essa resistência estrutural elevada, o sistema ainda precisava evoluir em aspectos como ergonomia, miniaturização e adaptação direta ao uso cotidiano por amputados.
O braço criado por um adolescente mostra como engenharia caseira pode desafiar tecnologias milionárias
O que transformou a história de Benjamin Choi em pauta global não foi apenas a engenharia envolvida, mas o contraste quase improvável entre escala e resultado. Um adolescente trabalhando sozinho em um porão conseguiu desenvolver um sistema de neuroprótese funcional usando impressão 3D barata, inteligência artificial própria e sensores externos relativamente simples.
Embora o braço ainda esteja longe de substituir totalmente próteses médicas avançadas usadas em hospitais e centros de pesquisa, o projeto mostrou que parte da tecnologia pode ser democratizada com criatividade, programação e engenharia acessível.
A pergunta que começou a surgir depois da repercussão do caso é até onde projetos independentes como esse poderão chegar nos próximos anos, principalmente agora que impressão 3D, IA embarcada e sensores biomédicos estão ficando mais baratos e acessíveis para estudantes, makers e pequenos laboratórios ao redor do mundo.
O jovem brilhante gênio Choi, já por sua origem étnica, demonstra a raiz intelectiva, cultural, independente de ser norte-americano, ou naturalizado, mas contribuindo para um país, não menos copista, desde o pós-guerra, com ex-nazistas, como Von Braun (Nasa), Rosen, Einstein, dentre outros, inclusive milhares de engenheiros. Choi dignifica a sua origem de etnia.