Mecanismo de fatores de lançamento e influência acionados por cavitação. Crédito: Ciência (2025). Doi: 10.1126/science.adu8943
Uma equipe de cientistas da China e dos EUA é pioneira no desenvolvimento de robôs movidos a bolhas, o que poderia um dia substituir as agulhas para a administração de medicamentos indolores no corpo. Inspirados pela natureza, os pesquisadores desenvolveram uma nova técnica que aproveita a energia liberada por uma bolha em colapso em um líquido, um processo conhecido como cavitação.
O mundo natural evoluiu maneiras engenhosas de explorar a cavitação para o movimento. Por exemplo, as samambaias usam -as em células especializadas em seus esporângios para catapultar esporos, e os camarões Mantis tiram seus apêndices com tanta força que as bolhas resultantes colapsam com energia suficiente para atordoar suas presas.
Em seu estudo, publicado na revista Science, a equipe detalha como eles usaram a cavitação como um sistema de propulsão para pequenos robôs. Eles construíram robôs do tamanho de milímetro, chamados “Jumpers”, de dióxido de titânio, polipirrol e carboneto de titânio que aqueceram rapidamente quando atingidos por um laser.
Crédito: Ciência (2025). Doi: 10.1126/science.adu8943
Isso fez com que o líquido em torno dos dispositivos formasse bolhas de vapor, que se expandiram rapidamente e depois desmoronaram, liberando energia suficiente para lançar os dispositivos 1,5 metros no ar com uma velocidade de decolagem de mais de 12 metros por segundo.
“A rápida transmissão de energia substancial durante a cavitação produz uma explosão de poder e aceleração, transmitindo alta energia cinética aos objetos lançados”, escreveu os cientistas.
Além de demonstrar sua capacidade de salto, os cientistas mostraram que a tecnologia é versátil e controlável. Ao mudar onde o laser atinge um dispositivo, a equipe pode controlar com precisão sua direção e distância de lançamento. Esse mecanismo de lançamento também não se limita a lasers. Pode ser ativado por ultrassom e uma faísca elétrica. A equipe de pesquisa até criou “nadadores” que poderiam se mover na água a 12 centímetros por segundo.
Crédito: Ciência (2025). Doi: 10.1126/science.adu8943
Desafios e aplicações
A tecnologia pode ser usada para alimentar robôs e atuadores minúsculos, superando as limitações dos sistemas tradicionais baseados na primavera que não podem armazenar muita energia ou liberá-la com rapidez suficiente. No entanto, os jumpers são atualmente uma prova de conceito e nem de longe prontos para serem enviados para a corrente sanguínea de um paciente para entregar um medicamento. Vários desafios permanecem, como controlar a cavitação em ambientes complexos como o corpo humano e garantir que os materiais sejam biocompatíveis.
Apesar desses desafios, a tecnologia tem inúmeras aplicações em potencial além da medicina. Por exemplo, robôs movidos a bolhas podem ser usados para a montagem de precisão de peças minúsculas em dispositivos eletrônicos e biomédicos. Eles também podem ser implantados para inspecionar e reparar oleodutos ou máquinas em espaços confinados e difíceis de alcançar.
A cavitação já foi considerada um processo destrutivo, mas agora os cientistas encontraram uma maneira de colocar seu imenso poder de trabalhar para uma nova geração de micro-robôs.
Escrito para você por nosso autor Paul Arnold, editado por Lisa Lock, e verificou-se e revisado por Robert Egan-este artigo é o resultado de um trabalho humano cuidadoso. Confiamos em leitores como você para manter vivo o jornalismo científico independente. Se este relatório é importante para você, considere uma doação (especialmente mensalmente). Você receberá uma conta sem anúncios como um agradecimento.
Mais informações: Dalei Wang et al, lançando por cavitação, ciência (2025). Doi: 10.1126/science.adu8943
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Citação: Os cientistas aproveitam o poder de colapso de bolhas para impulsionar pequenos robôs (2025, 8 de setembro) recuperados em 8 de setembro de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-09-scientists-harness-power-collapsing-propel.html
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