Robô origami remove bateria de estômago simulado

Um robô ingerível revestido de carne com capacidade de se desdobrar dentro do estômago é aposta do MIT para o futuro.

Um robô ingerível revestido de carne com capacidade de se desdobrar dentro do estômago é aposta do MIT para o futuro.

Em experimentos envolvendo uma simulação do esôfago e estômago humano, pesquisadores do MIT, da Universidade de Sheffield e do Instituto de Tecnologia de Tóquio, mostraram um minúsculo robô origami que pode desdobrar-se a partir de uma cápsula ingerida e, guiada por campos magnéticos externos, rastejar através da parede do estômago para remover uma bateria de botão (do tipo comum em relógios de pulso eletrônicos) engolido ou tratar uma ferida.[00:01:19 ##film##]

Todo os anos, 35.000 ingestões de baterias de botão são registradas nos EUA. (MIT)

O novo trabalho, o que os pesquisadores estão apresentando esta semana na Conferência Internacional de Robótica e Automação, se baseia em uma longa sequência de trabalhos em robôs origami do Departamento de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação do MIT.

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Este conceito é altamente criativo e muito prático, e aborda uma necessidade clínica de uma forma elegante. É uma das aplicações mais convincentes de robôs de origami que eu já vi.
Bradley Nelson, professor de robótica do Swiss Federal Institute of Technology Zurich

Como seus antecessores, o novo robô usa um movimento conhecido como stick-slip (espetar-deslizar) para se deslocar pela parede do estômago. com o diferencial de não usar apenas essa forma de translado.

Em nossos cálculos, 20% do movimento para a frente é pela água impulsionando - impulso - e 80 por cento é pelo movimento stick-slip. A este respeito, nós ativamente introduzimos e aplicamos o conceito e as características de barbatana no design do corpo, que você pode ver no desenho relativamente plano.
Shuhei Miyashita. Um dos autores do trabalho

O robô é formado por duas camadas de material estrutural ensanduichando um material que encolhe quando aquecido. Um padrão de ranhuras nas camadas exteriores determina como o robô irá se dobrar quando a camada do meio se contrai.

Os pesquisadores testaram cerca de uma dúzia possibilidades diferentes para o material estrutural antes de escolher o tipo de intestino de porco seco usado em tripas. A cápsula de encolhimento é um envoltório biodegradável chamado Biolefin.

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• A estrutura toda precisou suportar as dobras até que o robô inteiro coubesse dentro de uma cápsula de medicamento, de forma a poder ser engolido. Da mesma forma, quando a cápsula se dissolve pela ação dos líquidos do estômago, as forças que atuam sobre o robô precisam ser fortes o suficiente para fazer com que ele se desdobre completamente.
• No centro de uma das dobras foi colocado um ímã permanente que responde à mudança de campos magnéticos externos, responsáveis pelo controle do movimento do robô. As forças aplicadas ao robô são essencialmente rotacionais. Uma rotação rápida o faz girar sobre o próprio eixo, sem se deslocar, e uma rotação mais lenta fará com que ele gire em torno de um dos seus "pés" fixos.

Para projetar o estômago sintético, os pesquisadores compraram um estômago de porco e testaram suas propriedades mecânicas. O seu modelo é uma secção transversal aberta do estômago e esôfago, moldado a partir de uma borracha de silicone com o mesmo perfil mecânico. Uma mistura de água e sumo de limão simularam os fluidos ácidos no estômago.

Próximos passos indicam a possibilidade de incluir sensores no robô e possibilitar que ele se guie sem a necessidade de controle externo. Ainda não há previsão para testes em humanos.

Fonte: MIT, Inovação Tecnológica, Olhar Digital
[Visto no Brasil Acadêmico]