Cientistas constroem um exército de 1 milhão de microrrobôs que podem caber dentro de uma agulha hipodérmica

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Uma lâmina de silício de dez centímetros foi transformada em um exército de um milhão de robôs microscópicos ambulantes , graças a uma engenhosa engenharia empregada por pesquisadores da Universidade Cornell em Nova York. 

Em um artigo, publicado quarta-feira na revista Nature , uma equipe de roboticistas detalha a criação de seu exército invisível de robôs, que têm menos de 0,1 mm de tamanho (aproximadamente a largura de um cabelo humano) e não podem ser vistos a olho nu . Os robôs são rudimentares e lembram Frogger, o famoso jogo de arcade dos anos 1980. Mas eles tiram proveito de uma nova e inovadora classe de atuadores, que são as pernas dos microrrobôs, projetada pela equipe. 

O controle do movimento nessas minúsculas máquinas exige que os pesquisadores apontem um laser em minúsculos circuitos sensíveis à luz em suas costas, o que impulsiona suas quatro pernas para a frente. Eles foram projetados para operar em todos os tipos de ambientes, como acidez e temperaturas extremas. Um de seus principais objetivos, dizem os pesquisadores, poderia ser investigar o corpo humano por dentro . 

“Controlar um pequeno robô é talvez o mais perto que você pode chegar de encolher”, disse Marc Miskin, agora engenheiro da Universidade da Pensilvânia e principal autor do estudo, em um comunicado.   

“Acho que máquinas como essas vão nos levar a todos os tipos de mundos incríveis que são pequenos demais para serem vistos.”  

Mas reduzir os robôs a esse tamanho e permitir que eles se movam pelo mundo em microescala é uma tarefa técnica desafiadora. É muito mais difícil se mover pelo mundo quando você tem o tamanho de um Paramecium . 

A equipe conseguiu construir pernas incrivelmente pequenas, que são conectadas a dois remendos diferentes na parte de trás do robô – um para o par de pernas dianteiras e outro para as costas. A luz alternada entre as manchas impulsiona o microrrobô para a frente.

 

Esses tipos de dispositivos são conhecidos como “marionetes” porque sua fonte de energia não está a bordo do dispositivo e suas funções são controladas remotamente, observam os pesquisadores do MIT Allan Brooks e Michael Strano em um artigo relacionado publicado na Nature.  

Sem a entrada externa de pesquisadores, os dispositivos não têm a capacidade de se mover. Mas Brooks e Strano disseram que as marionetes são importantes porque fornecem um trampolim para dispositivos futuros que podem funcionar de forma autônoma. Os microrrobôs são mais uma demonstração de tecnologia do que um produto funcional por enquanto, mas mostram o que é capaz no mundo microscópico. 

A equipe de pesquisa conseguiu mostrar que os dispositivos de microrrobôs podem caber na agulha hipodérmica mais estreita e, portanto, podem ser “injetados” no corpo. Esse tipo de capacidade não vale a pena agora e não é possível. As máquinas não são inteligentes o suficiente para atingir uma célula doente ou responder a estímulos, portanto, não há aplicação para esse exército invisível. No entanto, os pesquisadores disseram que “suas capacidades podem evoluir rapidamente” e sugerem que os custos de produção futuros podem ser “menos de um centavo por robô”, tornando-os um aliado valioso na batalha contra as doenças.

Os pesquisadores agora estão tentando programar os robôs para realizar certas tarefas, usando computação mais complexa e autonomia. As melhorias podem abrir caminho para que enxames de robôs entrem no corpo e consertem feridas ou partam para o ataque contra doenças como o câncer, mas esse futuro está a anos – ou potencialmente a décadas – de distância. 

Mesmo com os anos futuros à frente, deve-se notar que quaisquer opções de tratamento em potencial usando tais dispositivos exigiriam verificações de segurança rigorosas, teriam que superar obstáculos regulatórios significativos e precisariam ser testados extensivamente antes de serem usados ​​em seres humanos.

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