Inspirado em vaga-lumes, robô aéreo emite luz para se comunicar; veja vídeo

Inspirados nos vaga-lumes, cientistas do MIT (sigla em inglês para Instituto de Tecnologia do Massachusetts), nos Estados Unidos, criaram robôs do tamanho de insetos, que emitem luz para se comunicar entre eles e podem ajudar em missões de resgate, aproveitando-se de suas dimensões mínimas.

Segundo o professor Kevin Chen, autor do estudo responsável pelo desenvolvimento da invenção, robôs grandes podem se comunicar utilizando múltiplas tecnologias, como o Bluetooth, por exemplo. Mas, para robôs pequenos, é necessário pensar numa forma de comunicação que possa ser rápida e eficiente. As informações são do site MIT News.

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A inspiração para a tecnologia veio da própria natureza: vaga-lumes reais se utilizam da sua luminescência com objetivos comunicativos, como aproximar um parceiro para a reprodução, espantar predadores ou, ao contrário, atrair suas presas. Tendo essa ideia em mente, o grupo de cientistas coordenado por Chen criou músculos artificiais eletroluminescentes para robôs voadores, com o tamanho de pequenos insetos.

Sua aplicação na vida real pode servir uma infinidade de propósitos. Um deles é, como já citado, em missões de resgate.

Por exemplo, nos escombros de uma explosão. Eles podem entrar em lugares em que humanos e robôs maiores não conseguiriam chegar, buscar sobreviventes e, caso os encontrem, emitir luz para alertar outros robôs a chamar ajuda.

Como eles voam

Para que que pudesse voar, o primeiro passo na pesquisa da equipe do MIT foi criar músculos artificiais com camadas extremamente finas de elastômero, um polímero com propriedades elásticas, e eletrodos de carbono, enroladas num cilindro.

Quando uma voltagem é aplicada a esse cilindro, os eletrodos comprimem o elastômero, gerando uma tensão mecânica que faz com que as asas batam. O resultado é que o inseto eletrônico construído pesa um pouco mais do que um clipe de papel.

Por serem tão diminutos, eles não poderiam carregar sensores. Depois de experimentarem alguma dificuldade com essa limitação, os cientistas acrescentaram partículas eletroluminescentes minúsculas nos músculos artificiais, o que aumentou o peso deles em apenas 2,5%. Esse pequeno aumento não atrapalha no voo, resolvendo o problema.

Como eles acendem

Quando dizemos que partículas são eletroluminescentes, isso quer dizer que elas produzem luz a partir da colisão de elétrons — as telas dos celulares fazem isso a partir de uma corrente elétrica da bateria.

Para fabricá-las, a equipe incorporou partículas de sulfato de zinco eletroluminescentes no elastômero, o que, por si só, gerou outras grandes dificuldades.

Primeiro, os pesquisadores tinham que desenvolver um eletrodo que não bloqueasse a luz. Para isso, eles utilizaram nanotubos de carbono transparentes, pelos quais a luz poderia passar.

Mas as partículas de zinco só emitem luz na presença de um campo elétrico forte e de alta frequência. Esse campo excita os elétrons nas partículas de zinco, que então emitem partículas subatômicas conhecidas como fótons, componentes da luz.

Para solucionar essa questão, os pesquisadores então utilizaram alta voltagem para criar o campo elétrico forte nos músculos e, em seguida, acionaram o robô em alta frequência. Dessa forma, as partículas produzidas conseguiram emitir uma luz intensa.

O próximo passo da equipe foi alterar a combinação química das partículas de zinco, gerando luzes de cores diferentes: laranja, verde e azul. Assim, múltiplas mensagens poderiam ser transmitidas pelos vaga-lumes artificiais.