Microbots Autocuráveis: Da Medicina ao Uso Militar

A equipe de engenheiros da Penn State desbloqueou um método simplista para criar e controlar enxames de microbots autocuráveis. A ciência se inspira na natureza e combina isso com designs simples de microbots capazes de gerar e registrar sinais acústicos. Essa abordagem é semelhante à forma como abelhas e outros insetos utilizam ondas sonoras para se organizar em grandes grupos. Aqui está o que você precisa saber.

O que são Microbots e como eles funcionam

Quando a pessoa comum pensa em robôs, provavelmente imagina aplicações industriais e militares. No entanto, um número crescente desses dispositivos tem encontrado uso nos setores médico e de ajuda em desastres. Esses dispositivos são frequentemente muito menores e conhecidos como microrobôs devido ao seu tamanho diminuto, que costuma estar na escala nanométrica. Notavelmente, muitos cientistas imaginam um futuro onde esses pequenos robôs trabalham juntos em enxames para realizar tarefas importantes.

Desafios no Desenvolvimento da Tecnologia de Microbots em Enxame

Existem várias questões que continuam a retardar o avanço dos microbots. Um dos principais fatores limitantes era o tamanho. No entanto, hoje em dia, há diversas maneiras para engenheiros e desenvolvedores criarem essas máquinas diminutas e frequentemente complexas.

Outra questão é descobrir como controlar esses dispositivos microscópicos. No passado, a principal forma era usar algum tipo de método de comunicação química. Essa é a abordagem que muitos insetos e animais utilizam na natureza para encontrar e se organizar, como as formigas. No entanto, há limitações nessa abordagem.

Por exemplo, a sinalização química não é reversível. Uma vez que o químico foi liberado, é impossível recuperá-lo totalmente do ambiente. Assim, só pode ser usado ao coletar ou direcionar as unidades. Além disso, os sinais químicos são limitados por distância e viajam muito mais lentamente comparados a outras formas de comunicação.

Sistemas de Matéria Ativa

A ciência de compreender a mentalidade de enxame e estratégias é um campo chamado matéria ativa. Especialistas em matéria ativa passam anos estudando enxames biológicos e sintéticos microscópicos. Seu objetivo é entender como esses grupos massivos podem coordenar tarefas como notificação de ameaças e busca de recursos.

Comunicação Acústica em Enxames Naturais

Engenheiros de matéria ativa observaram que a sinalização acústica tem sido usada há muito tempo por morcegos e outras espécies para comunicar informações vitais. Baleias são outro animal que utiliza ondas sonoras para comunicar-se a grandes distâncias. Impressionantemente, animais como a baleia jubarte foram registrados comunicando-se usando acústica a distâncias de até 1.600 quilômetros (1.000 milhas).

Estudo da Penn State sobre Microbots Autocuráveis Controlados por Acústica

O artigo¹ “Acoustic Signaling Enables Collective Perception and Control in Active Matter Systems“, publicado na revista científica APS, é o primeiro estudo científico a integrar acústica para controlar enxames micrônicos. Como tal, representa um marco importante na microrrobótica.

Fonte – APS