Robô líquido pode se transformar, separar e fusíveis como células vivas

Uma equipe de pesquisa conjunta desenvolveu com sucesso um robô macio de próxima geração baseado em líquido. A pesquisa foi publicada em Avanços científicos.

As células biológicas possuem a capacidade de se deformar, dividir livremente, fundir e capturar substâncias estranhas. Os esforços de pesquisa são dedicados há muito tempo a replicar esses recursos exclusivos em sistemas artificiais. No entanto, os robôs tradicionais baseados em sólidos enfrentaram limitações para imitar efetivamente a flexibilidade e a funcionalidade das células vivas.

Para superar esses desafios, a equipe de pesquisa conjunta desenvolveu com sucesso um robô líquido de armadura de partículas, envolto em partículas hidrofóbicas extraordinariamente densas (que repele a água).

Este novo robô macio de próxima geração se beneficia da deformabilidade excepcional do líquido e da estabilidade estrutural dos sólidos. Como resultado, ele pode suportar compressão extrema ou gotas de alto impacto, recuperando sua forma original como uma gota sem quebrar.

Aproveitando esses pontos fortes, a equipe de pesquisa conjunta liderada pelo professor Ho-Young Kim, do Departamento de Engenharia Mecânica da Faculdade de Engenharia da Universidade Nacional de Seul, o professor Jeong-Yun Sun, do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais, e o professor Keunhwan Park do Departamento de Mecânica, Smart e Engenharia Industrial da Universidade Gachon, demonstram várias funções do robô líquido.

Semelhante ao robô líquido “T-1000” do filme de 1991 “Terminator 2”, este robô inovador pode passar por barras de metal, capturar e transportar substâncias estrangeiras e se fundir com outros robôs líquidos. Além disso, ele pode se mover livremente pelas duas superfícies de água e solo sólido.

A equipe de pesquisa provou experimentalmente que o robô líquido poderia executar continuamente essas tarefas e desenvolver uma técnica para controlar seu movimento na velocidade desejada usando ultrassom.

Assim, espera -se que o robô líquido recém -desenvolvido seja utilizado em aplicações de robótica biomédica e macia, como administração de medicamentos direcionados e intervenções terapêuticas dentro do corpo humano.

Além disso, devido à sua capacidade de passar por espaços extremamente estreitos, pode ser implantado em grande número dentro de máquinas complexas, entre obstáculos em terrenos acidentados e zonas de desastre para conduzir exploração, limpeza, remoção de obstáculos à base de produtos químicos e operações de fornecimento de nutrientes.

Hyobin Jeon, the first author of the paper, stated, “When we first started developing the liquid robot, we initially considered encapsulating a spherical droplet with particles, just as adopted in making conventional liquid marbles. However, by shifting our perspective, we came up with the idea of ​​coating an ice cube with particles and then melting it, which significantly enhanced the stability of our robots.”

O professor Ho-Young Kim, o autor correspondente, observou: “Com base em nossas descobertas atuais, agora estamos trabalhando em tecnologias que permitirão que o robô líquido mude de forma livremente usando ondas sonoras ou campos elétricos”.

O professor co-correspondente, o professor Jeong-Yun Sun, acrescentou: “Planejamos aprimorar a funcionalidade material do robô líquido para permitir aplicações industriais mais amplas no futuro”.