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Sangue robótico dá vida longa aos robôs


O peixe-leão robótico nadou 36 horas contra a correnteza sem precisar recarregar. [Imagem: Cornell/Rob Shepherd Lab]

Sistema vascular robótico

Pesquisadores da Universidade Cornell, nos EUA, criaram um sistema de circulação de líquidos dentro de estruturas robóticas.

Esse sistema vascular e seu "sangue robótico" permitem armazenar energia para alimentar robôs em tarefas sofisticadas e de longa duração.

Além de bombear um líquido hidráulico denso em energia, o sistema vascular sintético é capaz de transmitir força, operar acessórios e ainda fornecer estrutura ao robô, tudo em um projeto integrado.

"Na natureza, vemos quanto tempo os organismos podem operar enquanto realizam tarefas sofisticadas. Os robôs não podem realizar proezas semelhantes por muito tempo. Nossa abordagem bioinspirada pode aumentar drasticamente a densidade de energia do sistema e permitir que robôs macios permaneçam ativos por muito mais tempo," disse o professor Rob Shepherd, cuja equipe havia criado recentemente um coração de espuma.

Baterias de fluxo

O conceito de sangue robótico foi testado em um robô aquático macio inspirado em um peixe-leão - os peixes-leão usam nadadeiras ondulantes semelhantes a leques para deslizar entre os recifes de coral.

Uma pele de silicone do lado de fora, dotada de eletrodos flexíveis, e uma membrana separadora de íons permitem que o robô se dobre e flexione. O "coração" do robô - são bombas comuns - e a parte eletrônica a bordo são alimentados através de reações eletroquímicas, em baterias de fluxo de iodeto de zinco - as células experimentais alcançaram uma densidade de energia equivalente à metade daquela de uma bateria de íons de lítio.

O robô nada usando a energia transmitida às aletas pelo bombeamento da bateria de fluxo. O protótipo alcançou energia suficiente para nadar contra a correnteza por mais de 36 horas.


As baterias de fluxo funcionam bombeando um eletrólito carregado de energia - quando acaba a energia, basta "encher o tanque" novamente. [Imagem: Aubin et al. - 10.1038/s41586-019-1313-1]

Robôs subaquáticos

Robôs subaquáticos flexíveis oferecem grandes oportunidades de pesquisa e exploração. Como os robôs macios aquáticos são sustentados pela flutuabilidade, eles não precisam de um exoesqueleto ou endoesqueleto para manter a própria estrutura.

Projetando fontes de energia que dão aos robôs a capacidade de funcionar por períodos mais longos, Shepherd acredita que robôs autônomos em breve poderão estar vagando pelos oceanos da Terra em missões científicas e para tarefas ambientais delicadas, como a amostragem de recifes de coral.

Esses robôs submarinos também poderiam ser enviados para mundos extraterrestres para missões de reconhecimento e busca de sinais de vida.

Bibliografia:

Electrolytic Vascular Systems for Energy Dense Robots
Cameron A. Aubin, Snehashis Choudhury, Rhiannon Jerch, Lynden A. Archer, James H. Pikul, Robert F. Shepherd
Nature Physics
DOI: 10.1038/s41586-019-1313-1

FONTE: SITE INOVAÇÃO TECNOLOGICA

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