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Um avanço conceitual que dá pernas aos microrrobôs

Um artigo interessante foi publicado na Nature, 530-531 (2020); doi: 10.1038 / d41586-020-02421-2

Foram desenvolvidos dispositivos minúsculos que podem atuar como pernas de microrrobôs controlados por laser. A compatibilidade desses dispositivos com sistemas microeletrônicos sugere um caminho para a produção em massa de microrrobôs autônomos.

Vídeo no Youtube https://youtu.be/8b_dMsYLkUs


Em 1959, o ganhador do Nobel e visionário da nanotecnologia Richard Feynman sugeriu que seria interessante "engolir o cirurgião" - isto é, construir um pequeno robô que pudesse se mover através dos vasos sanguíneos para realizar a cirurgia, se necessário. Essa visão icônica do futuro ressaltou as esperanças modernas no campo da robótica micrométrica: implantar dispositivos autônomos em ambientes que suas contrapartes macroscópicas não podem alcançar. No entanto, construir esses robôs apresenta vários desafios, incluindo a dificuldade óbvia de montar uma locomotiva microscópica. Em um artigo na Nature, Miskin et al. por meio de dispositivos elétricos que impulsionam microrrobôs controlados por laser através de um líquido e que podem ser facilmente integrados com componentes microeletrônicos para criar microrrobôs totalmente autônomos.


O desenvolvimento de estratégias de propulsão para microrrobôs que se movem em ambientes fluidos é desafiador, pois fortes forças de arrasto impedem que objetos microscópicos mantenham seu impulso. Para superar esse desafio, Miskin e seus colegas de trabalho projetaram atuadores minúsculos - dispositivos que convertem energia em movimento - que se dobram e se desdobram quando pequenas quantidades de corrente elétrica são aplicadas. A corrente faz com que os íons de uma solução circundante sejam adsorvidos na superfície do atuador, alterando a tensão na perna e fazendo com que ela dobre. Os autores constroem esses atuadores usando as mesmas técnicas de nanofabricação que são usadas na fabricação de chips de computador.

Um aspecto interessante do trabalho de Miskin e seus colegas é que eles usaram um novo conceito de design para seus microrrobôs. Em vez de adicionar um mecanismo de acionamento a uma partícula estática, eles miniaturizaram um robô arquetípico: uma máquina ambulante cujas pernas mecânicas são controladas por eletrônicos. Uma vez que os atuadores são construídos usando as mesmas técnicas que são usadas na fabricação de placas de circuito impresso, os "cérebros" (circuitos lógicos) e as pernas dos futuros robôs poderiam, em princípio, ser impressos ao mesmo tempo. E uma vez que os atuadores podem ser operados pelas correntes elétricas de baixa potência que normalmente fluem através dos circuitos eletrônicos, os sensores e os componentes lógicos podem ser perfeitamente integrados aos atuadores.