MIT cria robô-vagalume capaz de emitir luz durante o voo

Pesquisadores do MIT conseguiram criar microrrobôs voadores, do tamanho de insetos, que também conseguem emitir luz colorida como se fossem vagalumes. Os cientistas acreditam que sua invenção pode ajudar em missões de resgate e em outras iniciativas, além de permitir novas formas de comunicação.

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Apesar de fazer um robô emitir luz parecer ser uma missão banal, isso não é uma verdade para máquinas em microescala. Elas precisam ser extremamente leves para conseguir alçar voo, o que limita a utilização de sensores e demais componentes necessários para viabilizar a luminescência. A dificuldade em lidar com peso adicional também limita sua utilidade, já que até mesmo a bateria é restrita.

Robôs em escala maior podem contar com todo tipo de sensor em seus corpos para se comunicarem entre si. Eles podem transmitir e receber informações por Bluetooth, Wi-Fi, 5G. Quando se fala em microescala, no entanto, nada disso é possível. No entanto, com a capacidade de emissão de luz, é possível transmitir informação visualmente. Um exemplo simples: em uma missão de resgate, o “vagalume robótico” que encontrar um sobrevivente pode piscar para sinalizar aos outros por ajuda

A invenção também tornou mais prático o uso dos microrrobôs. Até então, para monitorá-los durante o voo fora do laboratório, era necessário carregar uma câmera infravermelha enorme que já não funciona muito bem em áreas externas. Agora, o processo pode ser feito por três câmeras de smartphone, graças à luz que eles emitem.

Como funcionam os vagalumes robóticos

Os pesquisadores obtiveram o sucesso com o efeito luminescente com perdas mínimas de desempenho. O robô ganhou ficou apenas marginalmente mais pesado, com um aumento pequeno de 2,5%, e o consumo energético foi aumentado em apenas 3%.

A equipe já havia demonstrado como construir os atuadores que operam como músculos artificiais para operar o bater de asas, com um elastômero muito fino e eletrodos de nanotubos de carbono. Assim, quando uma tensão é aplicada no material, ele se contrai e faz as asas se moverem.

O próximo passo foi criar um atuador capaz de emitir luz. Para isso, foram adicionadas partículas de sulfato de zinco eletroluminescente no elastômero, mas não sem antes a equipe lidar com alguns desafios para trabalhar com o material.

O primeiro deles é que as partículas de zinco só emitem luz diante de um campo elétrico forte e de alta frequência. Os pesquisadores resolveram isso gerando o campo elétrico no atuador e operando o próprio robô em alta frequência. Na prática, então, todos os elementos necessários para a produção de luz já estavam lá, sem a necessidade de grandes modificações que causassem maior consumo de energia.

Na sequência, eles perceberam que as partículas de zinco causavam redução na qualidade e provocava quebras mais frequentes. Para solucionar a questão, os pesquisadores incluíram o material apenas na camada superior do elastômero, que ficou apenas alguns micrômetros mais espessa.

Com tudo isso resolvido, bastou lidar com a questão de como fazer para as micromáquinas emitirem cores diferentes. Os cientistas conseguiram produzir luz nas cores verde, laranja e azul ajustando a combinação química das partículas de zinco.

A etapa final foi garantir a capacidade de monitorar os vagalumes robóticos durante o voo. Eles usaram três iPhones, e cada um deles foi calibrado para monitorar uma das cores e as informações são transmitidas para um computador, que calcula a posição dos robôs com uma precisão próxima dos sistemas de captura com infravermelho mais avançados.

Fonte: MIT News