Cientistas sul-coreanos criam microrobots “formiga” que trabalham em equipa para levantar objetos pesados e muito mais

O trabalho de equipa faz realmente com que o sonho funcione - basta olhar para as formigas. Elas conseguem levantar coisas muito mais pesadas do que elas próprias ou construir pontes com os seus próprios corpos para atravessar buracos. Trata-se de um sistema bastante inteligente, pelo que não será de estranhar que os cientistas lhes tirem uma página do livro.

Na Coreia do Sul, os investigadores desenvolveram pequenos robots magnéticos que trabalham em conjunto como formigas, realizando tarefas que um único robot não conseguiria realizar. Estes microrobots são capazes de fazer tudo, desde levantar objetos pesados a navegar em obstáculos complicados.

Liderada por Jeong Jae Wie, um cientista da Universidade de Hanyang, a equipa descobriu que, utilizando um campo magnético rotativo, os robots podem agrupar-se e enfrentar desafios específicos.

“A elevada adaptabilidade dos enxames de microrobots ao ambiente que os rodeia e o elevado nível de autonomia no controlo dos enxames foram surpreendentes”, afirmou Wie.

Deslocação, escalada e limpeza

Os microrobots em forma de cubo, cada um com apenas 600 micrómetros de altura, são constituídos por corpos em epóxi embebidos em partículas magnéticas que lhes permitem reagir a campos magnéticos externos.

Por exemplo, enxames configurados com um rácio de aspeto elevado foram capazes de escalar obstáculos cinco vezes mais altos do que um robot individual e até de se lançarem sobre barreiras.

Na água, enxames com elevada densidade de empacotamento formaram jangadas capazes de flutuar e transportar um comprimido 2.000 vezes mais pesado do que um robot individual. Entretanto, em terra, um grupo transportou uma carga 350 vezes superior ao seu próprio peso.

Uma das demonstrações mais impressionantes envolveu enxames que navegavam através de estruturas estreitas, semelhantes a tubos, imitando vasos sanguíneos bloqueados. Neste caso, os microrobots conseguiram desobstruir as obstruções, o que sugere um potencial futuro em procedimentos médicos minimamente invasivos.

“A investigação anterior sobre robótica de enxame centrou-se em robots esféricos, que se juntam através de contacto ponto a ponto”, explicou Wie.

Em contraste, os robots em forma de cubo deste estudo beneficiam de áreas de superfície maiores, permitindo atrações magnéticas mais fortes para um melhor trabalho de equipa.

Potencial futuro

Os investigadores utilizaram um método económico de produção em massa para garantir a uniformidade da geometria e dos perfis de magnetização dos robots. No entanto, Wie reconhece que os enxames continuam a necessitar de controlo magnético externo para funcionar.

“Os enxames de microrobots magnéticos requerem um controlo magnético externo e não têm capacidade para navegar autonomamente em espaços complexos ou confinados, como as artérias reais”, afirmou.

A investigação futura centrar-se-á no reforço da autonomia dos enxames, incluindo o controlo em tempo real dos seus movimentos e trajetórias. Se forem bem sucedidos, pensa-se que estes robots poderão revolucionar as cirurgias minimamente invasivas, a administração de medicamentos e mesmo as tarefas industriais em ambientes difíceis.

Referência da notícia

Magnetic swarm intelligence of mass-produced, programmable microrobot assemblies for versatile task execution, published in Device, December 2024.