Usando ondas sonoras para impulsionar um microrobô através de tubos estreitos

Uma equipe de engenheiros robóticos e acústicos do Instituto de Robótica e Sistemas Inteligentes, ETH Zurique, e do Institut für Theoretische Physik, Centro de Nanociência Suave, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, desenvolveu um microrobô que pode ser impulsionado através de tubos estreitos usando ondas sonoras. . Em seu artigo publicado na revista Avanços da Ciência o grupo descreve como projetaram seus robôs e como eles funcionaram bem quando testados.

Por muitos anos, os pesquisadores médicos têm procurado maneiras de introduzir medicamentos no corpo de maneira mais direcionada. Isso permitiria o envio de medicamentos apenas para as partes do corpo que necessitam de medicamentos, evitando assim muitos efeitos colaterais indesejados. Esforços anteriores resultaram no desenvolvimento de uma variedade de tecnologias, com algumas das mais promissoras envolvendo o uso de pequenos robôs controlados por um ímã externo.

Embora tal abordagem tenha se mostrado promissora, ainda apresenta problemas que devem ser superados, como o controle de precisão. Neste novo esforço, a equipa de investigação utilizou ondas sonoras para impulsionar um pequeno robô, uma abordagem que poderá revelar-se mais adequada para utilização no corpo.

A ideia por trás do novo robô é capturar a energia das ondas sonoras como forma de impulsionar um robô sem motor. Para conseguir isso, a equipe imprimiu em 3D um pedaço de polímero atóxico no formato de um saca-rolhas. Eles então colocaram o saca-rolhas dentro de um tubo de vidro cheio de água (ou álcool). Em seguida, eles dispararam ondas sonoras contra o saca-rolhas. As ondas sonoras, observam os pesquisadores, fazem vibrar as moléculas do líquido, o que cria um vórtice e empurra o robô para frente.

A equipe de pesquisa descobriu que também poderia alterar a velocidade com que o robô se movia através do tubo e sua direção, alterando as características das ondas sonoras. Eles também descobriram que, ao aumentar as frequências das ondas sonoras, poderiam empurrar o robô para cima através de um tubo inclinado em um ângulo de 45 graus.

Em seguida, os pesquisadores planejam testar seu robô em tubos feitos de material mais flexível, para simular com mais precisão um vaso sanguíneo humano. Eles observam que também estão trabalhando no que descrevem como um capacete acústico, que acreditam que dará mais controle sobre o robô.

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