Um robô microscópico, tão pequeno que quase passa despercebido a olho nu, ainda assim consegue “sentir, pensar e agir” de forma autónoma, segundo os engenheiros que o construíram.
De acordo com a equipa, esta invenção conjunta é, tanto quanto sabem, o robô programável mais pequeno do mundo capaz de se mover sozinho em fluidos - reduzindo o volume face a projetos anteriores em cerca de 10.000 vezes.
Os investigadores da Universidade da Pensilvânia e da Universidade do Michigan que desenvolveram o dispositivo afirmam que, até agora, ninguém tinha conseguido colocar um verdadeiro computador - com processador, memória, sensores e sistema de propulsão - numa plataforma tão diminuta.
Uma simples sardinha na pele teria mais tamanho do que este dispositivo quase impercetível, que não é maior do que um grão de sal e é tão pequeno que consegue equilibrar-se na crista de uma impressão digital.
Na prática, é mesmo difícil vê-lo: mede apenas 200 por 300 micrómetros de largura e 50 micrómetros de espessura.
Se o colocarmos sobre uma moeda de cêntimo, o microrrobô fica ainda mais pequeno do que os números gravados.
Pisca os olhos e é fácil perdê-lo de vista.
Apesar do tamanho minúsculo, o design tem um potencial enorme.
Os criadores dizem que a plataforma, totalmente programável (e que só funciona quando submersa em fluido), consegue deslocar-se, detetar, atuar e computar usando células solares que geram apenas cerca de 100 nanowatts de potência.
Consegue até medir a temperatura do fluido onde está imerso e comunicar essas medições através de uma pequena “dança”, à semelhança do que fazem as abelhas.
“Isto é, na verdade, apenas o primeiro capítulo”, diz o engenheiro de nanorrobótica Marc Miskin, da Universidade da Pensilvânia.
“Mostrámos que é possível colocar um cérebro, um sensor e um motor em algo quase pequeno demais para ser visto, e fazê-lo sobreviver e funcionar durante meses.
“Uma vez criada essa base, dá para acrescentar todo o tipo de inteligência e funcionalidade. Abre a porta a um futuro totalmente novo para a robótica à microescala.”
Até agora, os mais pequenos robôs autónomos e programáveis tinham mais de 1 milímetro de tamanho - um feito alcançado pela primeira vez há mais de duas décadas.
Mas as tentativas de reduzir ainda mais a robótica esbarravam num obstáculo: a física particular da escala dos micrómetros, onde forças como o arrasto e a viscosidade passam a dominar, em vez da gravidade e da inércia.
“Se fores pequeno o suficiente, empurrar a água é como empurrar alcatrão”, explica Miskin.
O avanço foi possível ao combinar duas invenções recentes: um computador microscópico desenvolvido por investigadores da Universidade do Michigan e um sistema de propulsão concebido especificamente na Universidade da Pensilvânia.
O sistema de propulsão não depende de partes móveis; o microrrobô não tem extensões tipo membros, porque são difíceis de miniaturizar e partiriam com facilidade.
Em vez disso, funciona ao gerar um campo elétrico que cria um fluxo de moléculas à volta do corpo do robô.
“É como se o robô estivesse num rio em movimento, mas o robô também estivesse a fazer o rio mover-se”, diz Miskin.
Colocar um computador numa plataforma tão pequena exigiu repensar por completo a programação e os circuitos semicondutores, afirma David Blaauw, cientista de computação da Universidade do Michigan.
O resultado é um microrrobô, desenvolvido ao longo de cinco anos, que consegue sincronizar-se com outros, formando grupos complexos em movimento, parecidos com cardumes de peixes.
Em teoria, estes grupos poderiam continuar a operar de forma autónoma durante meses, desde que sejam carregados por luz LED nos seus painéis solares.
Os investigadores estão otimistas de que, com mais avanços, será possível aumentar a memória a bordo destes robôs ainda rudimentares, permitindo programação mais complexa e comportamentos autónomos mais sofisticados.
Talvez, um dia, um dispositivo microscópico como este possa tornar-se um guardião da saúde celular do nosso corpo.
De robôs pequenos nascem grandes possibilidades…
O estudo foi publicado na Science Robotics.
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