Cinquenta e quatro pás microscópicas começaram a bater juntas e conseguiram mover líquido em resposta ao calor
Os dois circuitos de cada cílio trocam pulsos de tensão até igualar a frequência, com o mais lento ficando um quarto de ciclo atrasado
O que você vai ver
- Quantos cílios robóticos formam o conjunto estudado.
- Como cada cílio é construído, com duas dobradiças.
- O que os sensores de temperatura fazem.
- Como os circuitos se sincronizam sem nenhum comando central.
- Para que esse tipo de robô poderia servir no futuro.
Um conjunto de 54 cílios robóticos microscópicos, inspirados no movimento de organismos unicelulares, passou a bater em sincronia por conta própria e conseguiu bombear líquido em uma direção definida pela temperatura do ambiente.
Quantos cílios formam o conjunto e como eles foram inspirados?
Físicos da Universidade Cornell, liderados por Itai Cohen, construíram uma matriz com 54 cílios articulados, inspirados nos cílios do paramécio, organismo unicelular que usa essas estruturas para se mover, se alimentar e bombear fluidos ao redor.
Como cada cílio é construído?
Em vez de copiar a estrutura natural, a equipe criou uma arquitetura de duas dobradiças por cílio, mais simples e programável por sinais elétricos; o movimento sequencial das duas dobradiças gera um padrão parecido com o de uma pá, que empurra o líquido vizinho.
O que os sensores de temperatura fazem?
Cada cílio tem dois circuitos sensores de temperatura, um líder e um seguidor, desenvolvidos pela engenheira Alyssa Apsel; a corrente elétrica desses circuitos varia conforme a temperatura, e esse sinal define se o conjunto bombeia o líquido para frente ou no sentido reverso.
Como os circuitos se sincronizam sozinhos?
Os chips trocam pulsos de tensão entre si até igualarem exatamente a frequência de oscilação, num mecanismo clássico de osciladores acoplados; o circuito mais rápido vira o líder, e o mais lento fica atrasado em um quarto de ciclo, estratégia inspirada na forma como vaga-lumes piscam em sincronia sem nenhum comando central.
Para que esses robôs poderiam servir?
Os pesquisadores preveem versões futuras capazes de reagir também à luz ou ao pH, com aplicações possíveis na medicina e na agricultura, já que o mesmo sistema combina sensoriamento ambiental, manipulação de fluidos e comunicação entre microchips.
Outro experimento recente que depende de sincronizar movimentos sem um controle central é o estudo sobre como células de defesa sentem a rigidez do tecido ao redor para decidir seu comportamento.
Mais detalhes sobre a pesquisa estão disponíveis na reportagem original da Cornell University.
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