Os pesquisadores aproveitaram as mais recentes técnicas de nanofabricação para criar robôs em forma de insetos que são alimentados sem fio, capaz de andar, capaz de sobreviver a ambientes hostis e minúsculo o suficiente para ser injetado através de uma agulha hipodérmica comum.

"Quando eu era criança, Lembro-me de olhar em um microscópio, e vendo todas essas coisas malucas acontecendo. Agora estamos construindo coisas que estão ativas nesse tamanho. Não temos apenas que observar este mundo. Você pode realmente jogar nele, "disse Marc Miskin, que desenvolveu as técnicas de nanofabricação com seus colegas professores Itai Cohen e Paul McEuen e o pesquisador Alejandro Cortese na Universidade Cornell, enquanto Miskin era pós-doutorado no laboratório de física atômica e de estado sólido lá. Em janeiro, ele se tornou professor assistente de engenharia elétrica e de sistemas na Universidade da Pensilvânia.

Miskin apresentará sua pesquisa de robôs microscópicos nesta semana no American Physical Society March Meeting em Boston. Ele também participará de uma entrevista coletiva com a descrição do trabalho. As informações para fazer logon para assistir e fazer perguntas remotamente estão incluídas no final deste comunicado à imprensa.

Origens dos Micro Robôs

Ao longo dos últimos anos, Miskin e seus colegas de pesquisa desenvolveram uma técnica de nanofabricação em várias etapas que transforma um wafer de silício especializado de 4 polegadas em um milhão de robôs microscópicos em apenas algumas semanas. Cada 70 mícron de comprimento (aproximadamente a largura de um cabelo humano muito fino), os corpos dos robôs são formados por um esqueleto retangular superfino de vidro coberto com uma fina camada de silício na qual os pesquisadores gravam seus componentes de controle eletrônico e duas ou quatro células solares de silício - o equivalente rudimentar de um cérebro e órgãos.

"A explicação realmente de alto nível de como os fazemos é que estamos pegando tecnologia desenvolvida pela indústria de semicondutores e usando-a para fazer pequenos robôs, "disse Miskin.

Cada uma das quatro pernas de um robô é formada por uma bicamada de platina e titânio (ou alternativamente, grafeno). A platina é aplicada por deposição de camada atômica. "É como pintar com átomos, "disse Miskin. A camada de platina-titânio é então cortada nas quatro pernas de 100 átomos de cada robô.

"As pernas são super fortes, "disse ele." Cada robô carrega um corpo de 1, 000 vezes mais grosso e pesa cerca de 8, 000 vezes mais do que cada perna. "

Os pesquisadores apontam um laser em uma das células solares de um robô para alimentá-lo. Isso faz com que a platina na perna se expanda, enquanto o titânio permanece rígido por sua vez, fazendo com que o membro se curve. A marcha do robô é gerada porque cada célula solar causa a contração ou relaxamento alternado das patas dianteiras ou traseiras.

Os pesquisadores viram a perna de um robô se mover pela primeira vez vários dias antes do Natal de 2017. "A perna apenas se contraiu um pouco, "lembrou Miskin." Mas foi a primeira prova de conceito - isso vai funcionar! "

As equipes da Cornell e da Pensilvânia estão agora trabalhando em versões inteligentes dos robôs com sensores a bordo, relógios e controladores.

A fonte de energia do laser atual limitaria o controle do robô à largura de uma unha no tecido. Então, Miskin está pensando em novas fontes de energia, incluindo ultrassom e campos magnéticos, isso permitiria a esses robôs fazer viagens incríveis no corpo humano para missões como entrega de drogas ou mapeamento do cérebro.

"Descobrimos que você pode injetá-los usando uma seringa e eles sobrevivem - eles ainda estão intactos e funcionais - o que é muito legal, " ele disse.