Novo robô nada sem motor e sem bateria

Os pesquisadores do Caltech desenvolveram com sucesso mini robôs que podem se impulsionar e navegar pela água usando as reações de seus próprios corpos a diferentes temperaturas.

O Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) anunciou em um artigo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences esta semana que seus engenheiros, em colaboração com a ETH Zurich, desenvolveram com sucesso robôs capazes de nadar sem motor ou até mesmo uma fonte de alimentação. Esses primeiros robôs aquáticos usam autopropulsão para navegar pela água.

A filosofia por trás dos dispositivos é bastante simples, embora engenhosa. As máquinas aquáticas são feitas do material que se deforma com as mudanças de temperatura, encolhendo e expandindo para impulsionar esses mini robôs através da água como se estivessem nadando.

“Nossos exemplos mostram que podemos usar materiais estruturados que se deformam em resposta a sugestões ambientais, para controlar e impulsionar robôs”, disse Daraio em um comunicado, professor de engenharia mecânica e física aplicada na Divisão de Engenharia e Ciências Aplicadas da Caltech e autor correspondente do artigo.

Baseado em trabalhos anteriores da Caltech

A pesquisa é baseada no trabalho de Daraio e Dennis Kochmann, professor deengenharia aeroespacial da Caltech. O estudo anterior viu engenheiros da Caltech e de Harvard projetarem correntes mecânicas suaves que tinham a capacidade de transmitir sinais por longas distâncias.

O estudo concluiu que esses circuitos flexíveis poderiam ser efetivamente usados em robôs flexíveis. Agora, os engenheiros basearam seu novo sistema de propulsão em um polímero flexível que se enrola em temperaturas frias e se estende em temperaturas quentes.

Propelido por um remo

Os movimentos do polímero ativam um interruptor no corpo do robô preso a um. Uma vez que o remo é acionado, ele se comporta como um remo empurrando o pequeno robô para frente.

As tiras de polímero têm a capacidade única de se comportarem de maneira diferente de acordo com sua espessura. Portanto, os engenheiros usaram uma variedade de tamanhos de tiras para gerar diferentes respostas em diferentes momentos, resultando em robôs que podem nadar em diferentes velocidades e direções.

Os engenheiros conseguiram até mesmo fazer com que os mini robôs deixassem uma carga útil. “Combinando movimentos simples juntos, fomos capazes de incorporar programação no material para realizar uma sequência de comportamentos complexos”, diz o acadêmico de pós-doutorado da Caltech Osama R. Bilal, co-primeiro autor do artigo.

A equipe agora está pesquisando a adição de outras funcionalidades aos robôs, como responder a sugestões ambientais como pH ou salinidade. Eles também estão procurando redesenhar os dispositivos para serem auto-redefinidos de acordo com as mudanças de temperatura, permitindo que os robôs nadem para sempre.

Os engenheiros têm alguns projetos em potencial muito ambiciosos para suas pequenas máquinas, como a entrega de medicamentos e até a contenção de vazamentos químicos. Esta semana foi uma das importantes da autonomia dos pequenos robôs.

Pesquisadores da Universidade de Washington acabaram de anunciar que conseguiram com sucesso um robô inseto decolar pela primeira vez usando a nova tecnologia de alimentação por vôo. Robôs do tamanho de insetos voadores há muito são um sonho para engenheiros, mas até agora os dispositivos eram pequenos demais para abrigar equipamentos de voo anteriores.

Parece que mini robôs agora podem voar e nadar. O que eles poderão fazer a seguir?

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Fonte: Interesting Engineering