Fiz uma pequena bateria com um fio de cabelo

Uma pequena bateria alimenta o robô (Foto: Michael Strano)

Uma bateria de zinco-ar captura oxigênio do ambiente circundante e oxida uma pequena quantidade de zinco, uma reação que pode gerar 1 volt. Essa energia pode então alimentar um sensor ou um pequeno braço robótico capaz de levantar e abaixar um objeto, como insulina, diretamente para dentro das células de um diabético.

Embora robôs microscópicos tenham sido propostos há muito tempo para entregar medicamentos a locais específicos do corpo, alimentá-los continua sendo um problema difícil.

Muitos modelos atuais são movidos a energia solar, o que significa que precisam ser expostos à luz solar ou controlados por lasers. Mas nenhum deles consegue penetrar profundamente no corpo, pois precisam estar sempre conectados a uma fonte de luz.

“Se você quer que um microrrobô consiga entrar em espaços onde os humanos não conseguem, ele precisa ter um nível maior de autonomia”, disse o autor sênior do estudo, Michael Strano, engenheiro químico do MIT.

A bateria tem 0,01 milímetro de tamanho.

É uma das menores baterias já inventadas. Em 2022, pesquisadores na Alemanha descreveram uma bateria do tamanho de um milímetro que caberia em um microchip. A bateria de Strano e sua equipe é cerca de 10 vezes menor, medindo apenas 0,1 milímetro de comprimento e 0,002 milímetros de espessura. (A espessura média de um fio de cabelo humano é de cerca de 0,1 milímetro.)

A bateria possui dois componentes: um eletrodo de zinco e um eletrodo de platina. Eles são incorporados a um polímero chamado SU-8. Quando o zinco reage com o oxigênio do ar, ele cria uma reação de oxidação que libera elétrons. Esses elétrons fluem para o eletrodo de platina.

As baterias são fabricadas por meio de um processo chamado fotolitografia, que utiliza materiais sensíveis à luz para transferir padrões nanométricos para wafers de silício. Esse método é comumente usado na fabricação de semicondutores. Strano e seus colegas relatam na revista Science Robotics que ele permite "imprimir" rapidamente 10.000 baterias em cada wafer de silício.

No novo estudo, os pesquisadores usaram um fio para conectar essas minúsculas baterias a microrrobôs também desenvolvidos pelo laboratório de Strano. Eles testaram a capacidade da bateria de alimentar um memristor.

Eles também usaram uma bateria superfina para alimentar um circuito de relógio que permite ao robô acompanhar o tempo e para alimentar dois sensores em nanoescala, um feito de nanotubos de carbono e o outro de dissulfeto de molibdênio. Microssensores como esses poderiam ser colocados em canos ou outros locais de difícil acesso, disseram os pesquisadores.

A equipe também utilizou baterias para mover um braço de um dos microrrobôs. Esses minúsculos atuadores poderiam permitir que robôs médicos trabalhassem dentro do corpo para administrar medicamentos em um horário ou local específico.

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De acordo com a Live Science