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Robótica

Robôs de silício ou chips que ganharam vida?

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/09/2020

Chips robotizados
Chips robotizados: Quatro atuadores eletroquímicos funcionam como pernas - mas totalmente integradas à placa de silício.
[Imagem: Cornell]

Chips robotizados

Construir robôs em escala micrométrica e nanométrica é complicado, especialmente quando se trata de projetar "atuadores" em pequena escala - os motores que permitem que os robôs se movam.

Os atuadores convencionais não funcionam em uma escala tão pequena, e versões mais recentes que funcionam usam mecanismos como o magnetismo, o que torna difícil integrá-las com os circuitos eletrônicos necessários para controlar o robô.

Agora, uma equipe de pesquisadores das universidades Cornell e Pensilvânia, nos EUA, desenvolveu um novo tipo de atuador que opera eletronicamente, podendo ser instalado diretamente no circuito eletrônico que o controla.

Se parece pouco, isso abre as portas para incorporar em robôs tão pequenos que não podem ser vistos pelo olho humano todo o desenvolvimento da eletrônica dos últimos 50 anos.

Você pode vê-los como robôs que incorporam a eletrônica em si mesmos, mas também pode ver por outro lado: Eles não são mais do que chips de silício que ganharam mobilidade.

Aproximadamente do tamanho de um paramécio, esses robôs fornecem um modelo para a construção de versões ainda mais complexas, que possam utilizar "inteligência" baseada em silício, podem ser produzidos em massa e, quem sabe, possam um dia viajar pelo sangue através do nosso corpo para realizar tarefas médicas.

Robôs de silício ou chips que ganharam vida?
Se você visse esses robôs a olho nu, certamente os confundiria com poeira.
[Imagem: Marc Z. Miskin et al. - 10.1038/s41586-020-2626-9]

Microrrobôs eletrônicos

Os microrrobôs têm cerca de 5 micrômetros de espessura (um micrômetros equivale a um milionésimo de metro), 40 micrômetros de largura e variam de 40 a 70 micrômetros de comprimento. Cada bot consiste em um circuito simples, feito de silício, incluindo células solares - esse bloco funciona como o tronco e o cérebro da máquina - e quatro atuadores eletroquímicos, que funcionam como pernas.

Os robôs são controlados emitindo pulsos de laser em diferentes células fotovoltaicas, cada uma delas acionando um conjunto separado de pernas. O movimento de caminhar é obtido alternando o laser para frente e para trás, entre as células solares frontais e traseiras.

Outra vantagem é que os microrrobôs exigem baixa tensão (200 milivolts) e baixa potência (10 nanowatts), e têm uma força significativa para seu tamanho. Por serem feitos com processos litográficos padrão, eles podem ser fabricados em larga escala: cerca de 1 milhão de microrrobôs cabem em uma pastilha de silício de 4 polegadas (10 centímetros).

Comprovado que o conceito funciona, a equipe pretende agora incorporar circuitos eletrônicos mais complicados e processadores. O próximo passo será fazer os robôs funcionarem como enxames, imitando o comportamento de peixes, pássaros e insetos.

Bibliografia:

Artigo: Electronically Integrated, Mass-Manufactured, Microscopic Robots
Autores: Marc Z. Miskin, Alejandro J. Cortese, Kyle Dorsey, Edward P. Esposito, Michael F. Reynolds, Qingkun Liu, Michael Cao, David A. Muller, Paul L. McEuen, Itai Cohen
Revista: Nature
DOI: 10.1038/s41586-020-2626-9





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