Um robô pequeno, macio e flexível que pode viajar dentro do corpo humano para encontrar as vítimas presas através da devastação do terremoto, mas pode parecer uma ficção científica, mas uma equipe internacional, liderada pelos pesquisadores de Pen State, é integrada à eletrônica.
Ao contrário da robótica suave, os robôs rígidos tradicionais, feitos de materiais flexíveis que imitam o movimento do organismo. Essa flexibilidade os torna ideais para navegar pelos lugares rigorosos, como as ruínas ou os caminhos complexos do corpo humano em qualquer região de desastre. No entanto, a integração de sensores e eletrônicos nesse sistema flexível criou um desafio importante, Juaniau “Larry” Cheng, James L. Henderson, professor associado de ciência e mecânica de ciência e mecânica júnior da Pen State.
“O maior desafio foi torná-lo realmente inteligente”, disse Cheng, um autor vice-associado da pesquisa em grupo do publicado Nano-Micro Cartas. “Para a maioria das aplicações, a Robótica Sofra era um sistema de comunicação único, o que significa que eles dependem do controle externo para navegar pelo ambiente complexo. Nosso objetivo era integrar sensores inteligentes para que esses robôs possam entrar em contato com eles e lidar com o mínimo de intervenção humana”.
Uma das principais razões para criar esses robôs é ainda mais integrada aos eletrônicos flexíveis, o que permite seus recursos originais.
“Queríamos projetar um sistema em que robótica suave e eletrônicos flexíveis trabalhem juntos”, disse Cheng. “O tradicional é rígido, o que dificulta a integração. Nossa solução foi distribuir elementos eletrônicos de tal maneira que preserva a flexibilidade do robô, mantendo a visão do UST”.
Cheng e sua equipe fizeram os vídeos dos robôs em ação, capturaram seu comportamento dinâmico assim que se abraçaram e rolam em uma bola para fazer um curso geral. Os robôs são removidos usando os materiais magnéticos duros incorporados em sua estrutura flexível, permitindo que os robôs reajam a um caso magnético externo. Os pesquisadores podem controlar os movimentos dos robôs como flexão, torção ou rastejamento, sem conexão física, como a energia ou o fio do campo.
Essa tecnologia foi determinada como um grande obstáculo ao desenvolvimento dessa tecnologia era impedir que os eletrônicos flexíveis impedissem o movimento do robô.
“Embora tenhamos projetado para ser flexíveis, sua dureza é de alguns milhares a milhares de vezes mais do que os elementos robóticos macios”, disse Cheng. “Para superá -lo, distribuímos eletrônicos por toda a estrutura, reduzimos seu impacto no movimento”.
Outro desafio foi bloquear a intervenção elétrica indesejada, que poderia atrapalhar um dispositivo ou sistema eletrônico como ele funciona. Essa intervenção vem de fontes externas, como outros sinais eletrônicos ou sem fio. Esse tipo de interferência dificultará o movimento e afetará o desempenho do sensor.
Cheng mencionou que “os campos magnéticos são importantes para o controle de velocidade, mas também podem interromper os sinais eletrônicos”. “Para reduzir essas interações, tivemos que projetar cuidadosamente o layout eletrônico, confirmando que os sensores permanecem eficazes, mesmo na presença de fortes campos magnéticos”.
Com a redução da intervenção magnética, os robôs podem estar distantes usando o campo magnético eletrônico ou o ímã portátil – que limitam a intervenção humana de que precisam. Além disso, os sensores integrados permitem sua reação autônoma aos seus sinais ambientais. Por exemplo, em busca e resgate, eles são inteligentes o suficiente para identificar calor ou barreira e navegar nas ruínas. Nas aplicações de tratamento, elas podem responder à alteração ou pressão do pH, garantir o fornecimento adequado de medicamentos ou a coleta adequada da amostra.
O próximo passo na equipe de Cheng é fazer com que a tecnologia refine a tecnologia para essas aplicações nacionais, incluindo “pílulas de robô”.
“Uma das aplicações mais interessantes é em dispositivos médicos implantáveis, co-autores da Escola de Pós-Graduação da Universidade de Ciência e Tecnologia da Universidade da Coréia”. “Estamos trabalhando em miniatura para tornar o sistema adequado para uso biomédico. Imagine um pequeno sistema robótico que possa ser engolido como uma pílula, navegue pelo trato gastrointestinal e detecta doenças ou forneça medicamentos onde quer que precisem de medicamentos onde precisam”.
Os pesquisadores dizem que essa tecnologia nacional pode fornecer alternativas menos agressivas ao diagnóstico tradicional de diagnóstico, como biópsia, segundo pesquisadores, coletando dados diretamente do paciente em tempo real.
“Com sensores integrados, esses robôs podem medir camadas de pH, detectar anormalidades e até fornecer medicamentos dentro do corpo”, explicou. “Isso significa cirurgia menos agressiva e mais tratamento direcionado, melhora os resultados do paciente”
Cheng disse que também imaginou aplicações futuras no tratamento vascular.
“Se pudermos tornar esses robôs menores, eles podem ser injetados nos vasos sanguíneos para tratar doenças cardiovasculares ou fornecer medicamentos diretamente às áreas afetadas”, disse Cheng. “Isso exporá toda a nova possibilidade para o tratamento de tratamento agressivo”.
Embora o partido ainda não tenha dado a esses robôs um nome oficial, Cheng disse que eles estavam abertos para conselhos.
“Este é um bom conselho”, ele riu. “Talvez nosso público deva estar envolvido em sua nomeação”.
