Indo no embalo. Um novo design de nadador é uma esfera que entra em colapso e infla novamente com mudanças na pressão aplicada. O nadador assume formas ligeiramente diferentes durante as duas fases do ciclo de deflação-reinsuflação, que gera fluxo assimétrico no fluido circundante (setas) que permite que ele avance. Crédito:A. Djellouli / CNRS / Grenoble Alps Univ.
(Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores da Université Grenoble Alpes desenvolveu uma nova maneira de impulsionar um objeto através de fluidos altamente viscosos. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo descreve sua ideia e como os protótipos funcionaram bem quando testados.
Os pesquisadores médicos têm procurado uma maneira de enviar pequenos robôs através do corpo para entregar medicamentos ou realizar microcirurgia, mas enfrentaram muitos obstáculos para alcançar esse objetivo. Um obstáculo envolve operar um minúsculo robô em um ambiente dominado por forças viscosas. Por causa disso, os pesquisadores têm opções limitadas para a propulsão do robô. Os microrganismos naturais contornam o problema mudando sua forma em diferentes direções, dependendo de estarem envolvidos em um golpe de propulsão, ou retornando a uma forma original. Imitar esta atividade provou ser difícil no laboratório. Neste novo esforço, os pesquisadores descobriram uma maneira inteiramente nova de impulsionar um minúsculo robô se movendo em um ambiente de alta viscosidade.
A nova abordagem envolve a criação de uma espécie de balão com a metade superior e paredes mais finas do que a metade inferior. Quando o balão está cheio de ar, parece igual a outros balões, como uma forma principalmente esférica. Mas quando o ar é removido do novo balão, a metade superior desinfla enquanto a metade inferior mantém sua forma, criando primeiro uma configuração achatada e, em seguida, uma covinha. Quando o balão é esvaziado enquanto imerso em um fluido de alta viscosidade, ele se move na direção da covinha devido ao atrito entre o líquido e a superfície da covinha. Mas, como o balão recupera sua forma de uma maneira diferente durante a inflação, o balão não é puxado de volta para sua posição original.
Os pesquisadores construíram um protótipo de balão com um diâmetro de apenas 5 cm e uma pequena mangueira de ar. O balão foi então colocado em um líquido que tinha 10, 000 vezes mais viscoso que a água. Eles relatam que foram capazes de manobrar o balão para frente enchendo-o repetidamente de ar e, em seguida, liberando a pressão. Eles sugerem que modelos futuros podem usar ultra-som para inflar e desinflar o balão e impulsioná-los para dentro do corpo.
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