Bateria minúscula e poderosa abre novas fronteiras para micro-robôs autônomos

Engenheiros do MIT desenvolveram uma bateria superminúscula que poderá nos permitir usar robôs do tamanho de células para todos os tipos de coisas, como entregar remédios dentro de nossos corpos ou farejar vazamentos de gás em tubulações.

Essa nova bateria tem apenas 0,1 milímetro de comprimento e 0,002 milímetro de espessura - basicamente o tamanho de um fio de cabelo humano. Ela capta o oxigênio do ar e o utiliza para oxidar o zinco, gerando uma corrente de até 1 volt. Isso é suficiente para alimentar pequenos circuitos, sensores e pequenos atuadores, o que é um divisor de águas para fazer os robôs funcionarem.

A equipe de pesquisa, liderada por Ge Zhang, PhD '22, e pelo estudante de graduação Sungyun Yang, publicou suas descobertas na Science Robotics. Eles enfrentaram um grande obstáculo na fabricação de robôs minúsculos: como dar a eles energia suficiente para que funcionem sozinhos sem precisar se conectar a algo.

Ao contrário dos robôs "marionetes", que precisam de uma fonte de luz constante ou de um cabo para uma fonte de energia externa, essa nova bateria de zinco-ar permite que eles se movimentem livremente.

A equipe já demonstrou que a bateria pode alimentar diferentes componentes, como um braço robótico (que é um atuador), um memristor (que pode se lembrar de coisas) e até mesmo um circuito de relógio. Além disso, ela pode operar dois tipos de sensores que alteram sua resistência elétrica quando detectam determinados produtos químicos ao seu redor.

Um de seus objetivos é criar pequenos robôs que possam ser injetados no corpo para administrar medicamentos como a insulina exatamente onde são necessários. Para isso, eles estão pensando em usar materiais que sejam amigáveis ao corpo e que se decomponham quando os robôs terminarem de fazer seu trabalho.

A equipe do MIT também está procurando aumentar a voltagem da bateria, o que poderia abrir ainda mais possibilidades.

Essa pesquisa foi apoiada por várias organizações, incluindo o Escritório de Pesquisa do Exército dos EUA, o Departamento de Energia e a National Science Foundation.