Enxames de robôs “tipo formigas” levantam objetos pesados com uma força hercúlea

Numa primeira análise, o vídeo parece mostrar um enxame de formigas, unidas, que levantam muitas vezes o seu peso. Mas não, olhe bem, não são formigas, são robôs!

Enxames de microrrobôs desenvolvidos na Coreia do Sul realizam tarefas como o transporte de objetos e o desentupimento de tubos utilizando campos magnéticos.

Inspirados nas formigas, estes robôs prometem aplicações médicas, mas necessitam de mais avanços em termos de autonomia.

Robôs com uma força hercúlea

Cientistas da Coreia do Sul desenvolveram enxames de minúsculos robôs magnéticos que trabalham em conjunto, como formigas, para realizar proezas hercúleas, incluindo atravessar e apanhar objetos muitas vezes maiores do que o seu tamanho.

De acordo com um estudo publicado a 18 de dezembro na revista Device da Cell Press, os robôs funcionam sob um campo magnético rotativo, o que lhes permite enfrentar desafios complexos que seriam difíceis de gerir por robôs isolados. As aplicações potenciais incluem o fornecimento de tratamentos minimamente invasivos para artérias obstruídas e a manobra precisa de amostras biológicas em ambientes exigentes.

A elevada adaptabilidade dos enxames de microrrobôs ao seu ambiente e o elevado nível de autonomia no controlo dos enxames foram surpreendentes.

Afirma o autor Jeong Jae Wie do Departamento de Engenharia Orgânica e Nano Engenharia da Universidade de Hanyang em Seul, Coreia do Sul.

Wie e os colegas testaram o desempenho de enxames de microrrobôs com diferentes configurações de montagem numa variedade de tarefas. Descobriram que os enxames com uma montagem de elevado rácio de aspeto podiam escalar um obstáculo cinco vezes maior do que o comprimento do corpo de um único microrrobô e lançar-se, um a um, sobre um obstáculo.

Um grande enxame de 1000 microrrobots com elevada densidade de empacotamento formou uma jangada que flutuou na água e enrolou-se à volta de um comprimido que pesava 2000 vezes mais do que cada robot individual, permitindo ao enxame transportar o medicamento através do líquido.

Robôs medem 600 micrómetros e carregam até 350 vezes os eu peso

Em terra firme, um enxame de robôs conseguiu transportar uma carga 350 vezes mais pesada do que cada indivíduo, enquanto outro enxame de microrrobôs conseguiu desobstruir tubos que se assemelhavam a vasos sanguíneos bloqueados.

Finalmente, através de movimentos de rotação e de arrastamento orbital, a equipa de Wie desenvolveu um sistema através do qual os enxames de robôs podiam guiar os movimentos de pequenos organismos.

Neste estudo, os investigadores conceberam um enxame composto por microrrobôs em forma de cubo, que partilham atrações magnéticas mais fortes, uma vez que áreas de superfície maiores - faces inteiras de cada cubo - podem entrar em contacto.

Cada microrrobô tem 600 micrómetros de altura e é constituído por um corpo em epóxi embebido em partículas de neodímio-ferro-boro ferromagnético (NdFeB), o que lhe permite reagir a campos magnéticos e interagir com outros microrrobôs.

Ao alimentar os robôs com um campo magnético gerado pela rotação de dois ímanes ligados entre si, o enxame pode auto-montar-se. Os investigadores programaram os robôs para se juntarem em diferentes configurações, variando o ângulo em que os robôs foram magnetizados.

Os enxames de microrrobôs magnéticos requerem um controlo magnético externo e não têm a capacidade de navegar autonomamente em espaços complexos ou confinados, como as artérias reais. A investigação futura centrar-se-á no aumento do nível de autonomia dos enxames de microrrobôs, como o controlo de feedback em tempo real dos seus movimentos e trajetórias.

Afirmou Jeong Jae Wie.