Motores movidos por íons estão atualmente transportando satélites para fora de nosso sistema solar, mas aqui na Terra, essa propulsão futurista poderia alimentar robôs em miniatura.
Daniel Drew, estudante de engenharia da Universidade da Califórnia, em Berkeley, se sentiu inspirado a estudar robôs em miniatura a partir da ficção científica que devorava quando criança.
Robôs em miniatura inspirados em insetos poderiam um dia ser usados para procurar espaços confinados por sobreviventes após um desastre, monitorar a qualidade do ar e até mesmo preencher polinizadores para insetos da vida real que foram eliminados de uma área.
"Imagine um mundo onde poderíamos explorar a entrada sensorial de cada inseto na Terra", disse Drew. "Esse é o tipo de dados de alta resolução que podemos obter."
Mas, assim como esses protótipos bioinspirados pareciam funcionar, Drew disse que eles enfrentaram um problema que suas inspirações da vida real não enfrentaram - energia. Ao contrário de um inseto, um robô em miniatura precisa de uma fonte de energia, e isso geralmente significa uma bateria de algum tipo. Mas as baterias só podem ficar tão pequenas, e colocar uma bateria maior e mais potente em um microrrobô significa que o robô inteiro precisa ficar maior, derrotando a finalidade.
Drew disse que seu consultor, no entanto, achava que uma solução antiga poderia resolver esse dilema moderno - propulsores de íons. Datando das experiências do pioneiro dos foguetes Robert Goddard, esses motores exploram o simples efeito eletrostático familiar para a maioria das pessoas que puxaram as meias presas para fora da secadora. Em essência, a propulsão de íons funciona disparando um elétron em uma câmara cheia de algum tipo de gás. Quando atinge um átomo do gás, esse elétron derruba um elétron do átomo, tornando-o positivamente carregado. Uma grade carregada negativamente perto do final da câmara retira o átomo do propulsor. A força desse átomo voando para fora do propulsor impulsiona sua nave para frente.
Essa força é tão pequena quanto um átomo, no entanto, e propulsores de íons empalidecem em comparação com a potência dos motores movidos a combustível ou a bateria. Tentativas de escalar os propulsores de íons para torná-los como os motores em Star Wars ou até mesmo trabalhar com hoverboards foram malsucedidas por causa de quão fraca é a força. Os motores de íons foram relegados ao vácuo do espaço, onde os satélites que os utilizam não enfrentam resistência do ar e a eficiência é mais importante que a velocidade.
Mas Drew percebeu que, apesar de todas as suas falhas na macroescala, os propulsores de íons podiam fazer maravilhas na microescala.
Ele projetou versões em pequena escala de propulsores de íons e começou a trabalhar para integrá-los em robôs em miniatura. Estes "ionocraft" são cerca de meia polegada quadrada e voar através de uma corda. Versões futuras podem usar minúsculas baterias a bordo para obter até 10 minutos de vôo, e Drew espera vê-las ainda mais eficientes. Ele demonstrou um de seus robôs em uma conferência no mês passado em Montreal, Canadá. Atualmente, a nave não pode ser dirigida, mas Drew e sua equipe são capazes de controlar sua altitude, tornando-a semelhante a um quadcopter básico com seus quatro motores, diz ele. Com sua falta de partes móveis e propulsão silenciosa, Drew diz que os espectadores descreveram o ionocraft como "assustador" e "como um OVNI".
Drew está agora trabalhando para melhorar o impulso em seus microrrobôs para fazê-los se moverem mais rápido e poderosamente, bem como pensar em como esses ionocraft serão direcionados um dia e até como os humanos irão interagir psicologicamente com eles quando esses dispositivos começarem a entrar no dia a dia. . Ele visualiza simulações de RV que combinariam humanos com um enxame desses microrrobôs que poderiam ser encontrados.
"A micro-robótica é um campo tão novo", disse Drew. "Você tem que empurrar em todos os aspectos para fazer progresso."
Uma versão anterior deste artigo afirmou incorretamente que o ionocraft voar via bateria. Atualmente, as embarcações são amarradas a uma fonte de energia, mas versões futuras podem usar a energia da bateria. Smithsonian.com lamenta o erro.
