Menor dispositivo voador do mundo tem tamanho de grão de areia e dispensa motor

Menor dispositivo voador do mundo tem tamanho de grão de areia e dispensa motor

Por Gustavo Minari | Editado por Douglas Ciriaco | 27 de Setembro de 2021 às 10h10
Reprodução/Northeastern University

Pesquisadores da Northwestern University, nos EUA, desenvolveram microchips que são capazes de voar. A estrutura miniaturizada é tão pequena que a menor delas mete o tamanho de um grão de areia. Como o “microflier” não tem motor, ele usa a força do vento para pairar no ar.

A inspiração para construir os microchips voadores veio da observação das sementes dispersas pelo vento na natureza. Para estabilizar o voo, os engenheiros otimizaram a aerodinâmica do microflier, garantindo que ele caia lentamente e de maneira controlada, tornando-se ideal para monitorar a poluição atmosférica e doenças transmitidas pelo ar.

Microflier pouco maior que um grão de areia (Imagem: Reprodução/Northeastern University)

“Nosso objetivo era adicionar um sistema de voo controlado aos dispositivos eletrônicos de pequena escala. Isso permitiria construir microchips miniaturizados altamente funcionais que pudessem flutuar o maior tempo possível, maximizando a coleta de dados”, explica o professor de engenharia John Rogers, autor principal do estudo.

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Como são leves e minúsculos, esses dispositivos podem ser lançados de um avião ou de um edifício para monitorar ações de recuperação ambiental após um derramamento químico, por exemplo, ou ainda para rastrear os níveis de poluição do ar em várias altitudes diferentes, coletando dados até chegarem ao solo.

Microfliers

Para construir estruturas leves e minúsculas, os engenheiros fabricaram precursores planos, ligados a um substrato de borracha ligeiramente esticado. À medida que esse substrato é relaxado, as asas saltam em formas tridimensionais até atingirem um tamanho previamente definido.

Conforme os microfliers caem, suas asas começam a interagir com o ar, criando um movimento de rotação lento e estável. O peso dos componentes eletrônicos é distribuído na parte de baixo do centro do microchip, evitando que ele perca a estabilidade e voe sem controle até o chão.

“Acho que superamos a natureza. Pelo menos no sentido de conseguirmos construir estruturas minúsculas que caem com trajetórias mais estáveis ​​e em velocidades terminais muito mais lentas do que as sementes que observamos em plantas ou árvores de verdade”, comemora Rogers.

E o lixo eletrônico?

Para evitar que enxames de microchips voadores poluam o meio ambiente, a equipe do professor Rogers desenvolveu componentes eletrônicos transitórios que se dissolvem na água após serem utilizados. Se os microfliers forem jogados na atmosfera para detectar variações climáticas, por exemplo, ao caírem no solo, eles se degradariam naturalmente em pouco tempo.

Microflier impresso em 3D (Imagem: Reprodução/Northeastern University)

Como a ideia dos pesquisadores é utilizar grandes quantidades de microfliers trabalhando em conjunto em áreas não controladas, a recuperação manual de todos os dispositivos seria praticamente impossível. Com a criação de modelos reabsorvíveis, os microchips podem desaparecer sem causar danos ambientais.

“Fabricamos esses sistemas eletrônicos transitórios usando polímeros degradáveis, condutores compostáveis ​​e chips de circuito integrado solúveis que, naturalmente, se convertem em produtos finais ambientalmente benignos quando expostos à água de forma inofensiva”, encerra o professor John Rogers.

Fonte: Northwestern University

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