Este caranguejo robô que anda de lado é tão pequeno que cabe no buraco de uma agulha

A pequena criatura é controlada usando lasers.

Robô ao lado de uma agulha
O minúsculo caranguejo robô é pequeno o suficiente para rastejar de lado pelo buraco de uma agulha. (Crédito da imagem: Northwestern University)

Engenheiros desenvolveram o menor robô andador controlado remotamente do mundo, e ele imita um mini caranguejo que pode se mover lateralmente sem fios, sistema hidráulico, eletricidade ou outros componentes mecânicos padrão.

Os caranguejos robóticos – que medem apenas 0,5 milímetro de largura – também podem dobrar, torcer, virar e até pular. Normalmente, os robôs ambulantes têm um design mecânico com muitas partes móveis alimentadas por uma fonte de eletricidade . No entanto, essas criaturas de oito patas têm um design muito mais simplificado, consistindo em apenas alguns materiais bacanas que podem ser manipulados por lasers.

Os robôs semelhantes a crustáceos são feitos de uma liga elástica de “espuma de memória” que se transforma em sua forma 3D como um livro pop-up infantil: um contorno de liga em forma de caranguejo 2D é anexado a um substrato de borracha esticado na pés; quando o substrato é relaxado e diminui em área de superfície, o material é forçado para cima na forma de caranguejo 3D desejada.

Uma simulação do processo pop-up que dá ao robô sua forma 3D. (Crédito da imagem: Northwestern University)

Quando a liga 3D é aquecida por um laser, ela tenta reverter para sua forma 2D original achatada. No entanto, antes que a liga possa se achatar completamente, ela esfria rapidamente e volta à forma de caranguejo 3D. Essa rápida mudança de forma é o que dá movimento ao robô.

Um revestimento de vidro especial na liga facilita o direcionamento de lasers para aquecer certas áreas do robô, o que permite uma ampla gama de movimentos. Para fazer o caranguejo andar de lado, o laser é direcionado de um lado para o outro do corpo, criando uma espécie de onda através do corpo enquanto ele se achata e volta à forma; essa onda de movimento faz com que o pequeno caranguejo se mova na direção do laser.

O novo robô pode se mover a uma velocidade máxima de cerca de metade do comprimento de seu próprio corpo por segundo, de acordo com o comunicado. Essa velocidade impressionante só é possível devido à rapidez com que os materiais do robô esfriam após serem aquecidos pelo laser. “Como essas estruturas são tão pequenas, a taxa de resfriamento é muito rápida”, disse o pesquisador sênior John Rogers, engenheiro biomédico e especialista em nanotecnologia da Northwestern University, em Illinois, em comunicado.

“Na verdade, reduzir o tamanho desses robôs permite que eles funcionem mais rápido.”

Ao observar o movimento do robô, você pode pensar que sua locomoção foi inspirada em sua forma de caranguejo. No entanto, na verdade foi o contrário; estudantes da Northwestern University acertaram essa forma depois de aprender como o material respondeu aos lasers. “Foi um capricho criativo”, disse Rogers. “Os alunos se sentiram inspirados e divertidos com as [semelhanças com] movimentos laterais de rastreamento de pequenos caranguejos.”

Os pesquisadores também criaram robôs de tamanho milimétrico semelhantes a minhocas, grilos e besouros no novo estudo. “Com essas técnicas de montagem e conceitos de materiais, podemos construir robôs ambulantes com praticamente qualquer tamanho ou formato 3D”, disse Rogers.

Em 2021, o mesmo grupo de pesquisa também criou o menor microchip voador do mundo, que tinha o mesmo tamanho de um grão de areia e imitava a forma de sementes de bordo, relataram na época.

Além de parecerem adoráveis, essas pequenas máquinas também podem fazer um trabalho valioso. “Você pode imaginar micro-robôs como agentes para reparar ou montar pequenas estruturas”, disse Rogers, “ou como assistentes cirúrgicos para limpar artérias entupidas, parar hemorragias internas ou eliminar tumores cancerígenos – tudo em procedimentos minimamente invasivos”.

O estudo foi publicado online em 25 de maio na revista Science Robots .