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Confira este robô de natação leve e de corpo macio

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Cientistas de materiais conseguiram desenvolver um robô de corpo mole que é alimentado e atraído pela luz. Este robô é capaz de usar uma fonte de luz direta para nadar, sem a necessidade de uma bateria ou cabo de força.

O jornal, lançado em Ciência Robótica, dá uma ideia de como esse tipo de tecnologia poderia ser usado para a futura captação e propulsão de energia marítima.

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Como eles conseguiram isso?

Uma equipe de pesquisadores da Escola de Engenharia da UCLA Samueli publicou recentemente seu novo projeto para um robô nadador de corpo mole. Chamado de OsciBot, o robô se move oscilando sua "cauda" e é movido e dirigido por uma fonte de luz direta.

A equipe acredita que seu novo design pode ter algumas aplicações interessantes no futuro. Isso poderia, por exemplo, abrir oportunidades para novos projetos de robôs oceânicos, tratamentos médicos e navios autônomos.

O robô foi inspirado por um fenômeno natural chamado fototaxia. Algumas criaturas na natureza, como águas-vivas ou mariposas, têm essa tendência de se mover em direção a uma fonte de luz.

"OsciBot demonstra que o movimento por oscilação pode ser alimentado diretamente [por] luz constante, em vez de depender da energia da luz que foi coletada e armazenada em uma bateria. É feito inteiramente de um material macio chamado hidrogel que incha quando colocado na água e responde à luz. O dispositivo não requer baterias ou precisa ser conectado a outra fonte de energia ", observa o comunicado à imprensa.

Usando a luz para fazer o hidrogel dançar

Para criar seu novo robô de corpo macio e amante da luz, a equipe primeiro precisava desenvolver um meio de fazer um objeto oscilar em resposta a uma fonte de energia constante.

Para fazer isso, eles primeiro construíram um 2 centimetros cilindro longo de hidrogel flexível e ancorado ao fundo de um tanque de água. Eles descobriram que quando um feixe de luz era direcionado ao cilindro, ele realmente se movia 66 vezes por minuto.

Eles também ficaram surpresos ao descobrir que, ao mover a fonte de luz, o cilindro realmente dobrou para a esquerda, direita, para cima ou para baixo, em resposta.

Ao alterar o comprimento e a espessura do cilindro, eles também foram capazes de afetar a velocidade com que o cilindro se movia. Com base nisso, a equipe usou o mesmo hidrogel para construir um robô retangular em forma de prancha de surfe com uma cauda subaquática estendida (como visto no primeiro vídeo acima).

De acordo com o artigo de imprensa da UCLA, "Quando a luz de um laser atinge um ponto na cauda, ​​esse ponto aquece. O ligeiro aumento da temperatura faz com que essa parte do robô ejete parte de sua água e encolha de volume, o que move o cauda em direção à fonte de luz. Depois de se mover para cima, a cauda cria uma sombra que resfria a seção onde o laser originalmente fez contato com o robô, o que faz com que a cauda desça novamente. "

Enquanto a luz atinge o alvo, este processo pode ser repetido ao infinito. Por meio de mais experiências, a equipe descobriu que poderia fazer a cauda balançar 35 vezes por minuto.

Isso foi o suficiente, pela estimativa deles, para mover o robô sobre 1,15 vezes o comprimento do corpo por minuto.

Ximin He, um professor assistente de ciência e engenharia de materiais da UCLA, e o principal investigador do estudo, explicou que "normalmente, a geração de oscilação depende da entrada de energia intermitente, como luz pulsada ou corrente elétrica alternada."

“Em contrapartida, este estudo mostra uma nova forma de gerar oscilação, usando uma entrada de energia constante que é facilmente acessível do ambiente ambiente e de baixo custo de aproveitamento”, acrescentou.

Assim como o cilindro fixo em experimentos anteriores, eles poderiam fazer o robô virar ao reposicionar a fonte de luz. Pode até ser direcionado para uma curva.

"Esta é realmente uma demonstração fundamental de que a luz direta e constante pode alimentar e determinar o movimento", disse Yusen Zhao, principal autor do estudo.

“Pode ser um passo em direção a uma variedade de designs robóticos que são desligados e alimentados apenas pela luz disponível em seus arredores, em vez de depender de baterias pesadas ou cabos de força”, acrescentou Zhao.

Que aplicações isso poderia ter no mundo real?

Teoricamente, o projeto poderia ser ampliado para fornecer novas formas de sistemas de propulsão subaquáticos. Pode até ter aplicações para velas eólicas que usam a luz do sol para manobrar.

Em uma escala menor, essa tecnologia poderia ser usada para alguns procedimentos médicos de precisão. Claro, uma fonte de luz direta também precisaria ser introduzida no corpo do paciente para tornar isso prático.

"A beleza do foto-oscilador baseado em gel é sua simplicidade de design", explicou Zhao. "A interação entre o material macio 'inteligente' e a luz ambiental possibilitou seu movimento autorregulado."

Zhao até sugeriu que a tecnologia poderia ser adaptada para geração de energia - como ondas acústicas ou sinais eletrônicos / magnéticos, por exemplo.

O artigo original foi publicado na revista Science Robotics.


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Comentários:

  1. Berde

    E que faríamos sem a sua magnífica ideia

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  3. Fenrilkree

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  5. Neb-Er-Tcher

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  6. Re-Harakhty

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