Cientistas da Universidade Cornell, nos Estados Unidos, criaram pela primeira vez robôs capazes de perceber a temperatura do ambiente ao seu redor e, "de mãos dadas", transformá-lo. Esses robôs têm diâmetro de apenas um fio de cabelo e, no futuro, poderão ser usados nas áreas médica e agrícola. O artigo relacionado foi publicado na edição mais recente da revista Nature Electronics.
Microrrobôs trabalhando em conjunto. Fonte da foto: Kaitlyn Serrao/Universidade Cornell em Ithaca e Cornell Tech
Esses robôs conseguem andar de forma autônoma, perceber o ambiente, gerar imagens e fazer medições, além de "se comunicarem entre si". A equipe de pesquisa organizou 54 desses robôs em formação e os combinou com circuitos sensores de temperatura, fazendo o líquido fluir entre regiões com temperaturas diferentes — bombeando do local quente para o frio, ou o contrário. Esta é a primeira vez que microrrobôs conseguem alterar o ambiente físico ao seu redor.
Esses robôs funcionam como cílios artificiais, simulando a capacidade dos cílios naturais de bombear fluidos, ou seja, contando com o batimento coordenado dos cílios para impulsionar o fluxo direcionado de líquido em escala microscópica. É esse mecanismo que o trato respiratório humano usa para remover muco e as trompas de Falópio usam para transportar óvulos.
No entanto, a equipe não copiou a estrutura dos cílios naturais, mas projetou uma estrutura de dupla articulação mais eficiente, que pode ser facilmente programada por meio de sinais eletrônicos. As duas articulações se movem em sequência, formando um movimento de remo irreversível, impulsionando assim o líquido ao redor.
Um único remo não realiza a tarefa; é necessária a força conjunta de muitos robôs. A equipe organizou 54 cílios artificiais articulados em uma matriz, equipada com dois circuitos sensores de temperatura — um "líder" e um "seguidor". Os dois se comunicam entre si, sincronizando os cílios da matriz para bombear líquido em conjunto conforme a temperatura varia. Esse circuito basicamente determina quando e com qual articulação a matriz de cílios bombeia: quando a temperatura está acima do valor definido, bombeia na direção positiva; quando está mais baixa, bombeia na direção inversa.
A equipe destaca que perceber o ambiente, manipular fluidos e permitir a comunicação entre microchips — essas três capacidades-chave constituem um circuito de retroalimentação inspirado em sistemas naturais, com potencial futuro de aplicação na medicina ou na agricultura. Por exemplo, os robôs podem reagir à luz ou ao pH, desencadeando reações químicas ou movimentos mecânicos.