Fada robótica brilhante voa pela força do vento e da luz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 31/01/2023

O minúsculo robô se parece com uma fada ou com uma borboleta, mas foi inspirado mesmo nas sementes de dente-de-leão.
[Imagem: Jianfeng Yang / Tampere University]

Robô-fada

Eles respondem por uma variedade de nomes e apelidos: Músculos artificiais poliméricos, polímeros estímulo-resposta, polímeros inteligentes, materiais multifuncionais e por aí vai.

Esses materiais inovadores têm sido usados em diversas demonstrações de conceito, sobretudo para criar robôs macios controlados à distância, que podem andar, nadar e saltar.

Agora, Jianfeng Yang e colegas da Universidade Tampere, na Finlândia, usaram os polímeros estímulo-resposta para criar o primeiro robô sem fios desse tipo que consegue voar, alimentado e controlado apenas por luz - com uma ajudinha do vento.

Embora Yang compare seus robôs com fadas, ele ressalta que seu modelo inspirador foram as sementes de dente-de-leão. Diferentemente das sementes naturais, porém, que voam passivamente, apenas levadas pelo vento, a fadinha-robô ganhou um atuador, que lhe permite uma espécie de "bater de asas".

"O atuador é feito de elastômero líquido cristalino responsivo à luz, que induz ações de abertura ou fechamento das cerdas após a excitação da luz visível," explica o professor Hao Zeng.

Ele aproveita o vento, mas tem seu próprio sistema de propulsão, alimentado por luz.
[Imagem: Jianfeng Yang et al. - 10.1002/advs.202206752]

Biomimetismo

A fada artificial possui características biomiméticas: Devido à sua alta porosidade (0,95) e estrutura leve (1,2 mg), ela pode flutuar facilmente no ar levada apenas pelo vento, como as sementes; mas ela também possui seus próprios músculos artificiais, responsáveis por gerar minúsculos redemoinhos de ar que a mantém no ar por mais tempo.

Um feixe de luz, como um laser ou um LED, pode ser usado para controlar as ações de decolagem e aterrissagem do robô. E a luz também pode fazer com que ele mude de forma, adaptando-se à direção e à força do vento.

Mas a equipe quer ver sua fada robótica voando pela natureza, como as sementes, e por isso planeja torná-la capaz de funcionar ao ar livre e sob a luz do Sol. Além disso, os pesquisadores planejam criar versões maiores, que possam transportar circuitos microeletrônicos, como GPS e sensores, bem como compostos bioquímicos.

O próximo passo será fazer o robô fotorresponsivo voar sob a luz do Sol.
[Imagem: Jianfeng Yang et al. - 10.1002/advs.202206752]

Polinização artificial

Quando receberem todas essas melhorias, passará a ser possível pensar em aplicações práticas para as pequenas fadas artificiais, justamente junto à natureza.

"Parece ficção científica, mas os experimentos de prova de conceito incluídos em nossa pesquisa mostram que o robô que desenvolvemos fornece um passo importante em direção a aplicações realistas, como a polinização artificial," disse Zeng.

A ideia é boa, mas falta muito para chegar lá. Por exemplo, será necessário controlar o ponto de pouso de cada fada de forma precisa, fazer com que elas rastreiem as flores e, se possível, sejam biodegradáveis, para não precisarem ser recolhidas depois de cumprirem suas funções.

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