Robôs Aquáticos Comestíveis podem ser Consumidos por Peixes para Reduzir o Desperdício

Crédito:The robots’ bodies are made of molded and freeze-dried commercial fish feed, along with other biodegradable materials Alain Herzog

Ao implantar um robô em um ambiente aquático sem planos de recuperá-lo, garantir que o dispositivo seja biodegradável é crucial. Cientistas suíços avançaram nessa ideia desenvolvendo pequenos robôs que os peixes podem comer com segurança após concluírem sua missão.

O Estado Atual dos Microrrobôs Ambientais

Vários microrrobôs experimentais já estão sendo desenvolvidos com sensores, circuitos integrados e antenas, capazes de percorrer ambientes naturais, monitorar variáveis como temperatura, umidade e poluentes, e transmitir ou armazenar os dados para análise por pesquisadores. Os projetistas normalmente planejam esses dispositivos para uso único e os constroem com materiais biodegradáveis.No entanto, muitos desses dispositivos ainda incorporam materiais sintéticos, como plásticos e compostos químicos potencialmente tóxicos, em sua estrutura e fabricação, o que pode gerar impactos ambientais e riscos à saúde.

Vários microrrobôs experimentais já estão sendo desenvolvidos com sensores, circuitos integrados e antenas, capazes de percorrer ambientes naturais, monitorar variáveis como temperatura, umidade e poluentes, e transmitir ou armazenar os dados para análise por pesquisadores.

A parte mais surpreendente? Os pesquisadores os fabricam a partir de ração para peixes.

Crédito:In proof-of-concept tests performed so far, the robots can move across the surface for a few minutes before running out of fuel Alain Herzog

Os pesquisadores processam pellets de ração comercial para peixes, triturando-os até virarem pó. Em seguida, combinam esse material com um biopolímero aglutinante, moldam a composição no formato estrutural de um barco e utilizam a liofilização — um processo de secagem por congelamento — para formar os cascos que compõem a estrutura externa do robô.

A Mecânica Interna: Química Segura e Simples

Dentro de cada robô, há uma câmara preenchida com uma mistura atóxica de ácido cítrico e bicarbonato de sódio. Os pesquisadores selam a câmara na parte inferior com um tampão de gel e a conectam a um reservatório microfluídico preenchido com propilenoglicol, que forma a camada superior do corpo do robô.

Uma vez colocada na superfície da água, a umidade passa lentamente através do gel semipermeável. Quando a água atinge o pó dentro da câmara, ela desencadeia uma reação química que produz gás dióxido de carbono. Esse gás se acumula no reservatório, empurrando o glicol para fora através de uma abertura na parte traseira do robô.

O sistema de propulsão impulsiona o robô para frente usando o efeito Marangoni: o glicol expelido reduz a tensão superficial da água, imitando o movimento de alguns insetos aquáticos. Importante ressaltar que o glicol não é tóxico.

Então, como cientistas, pesquisadores ou engenheiros podem aplicar esses robôs em suas áreas de atuação?

Monitoramento Ambiental e Aquicultura

  Os pesquisadores podem inicialmente implantar um grupo desses robôs em lagos, lagoas ou outros corpos d’água. À medida que os robôs se movem aleatoriamente, seus sensores incorporados coletam dados como temperatura, pH e níveis de poluentes. O sistema pode processar os dados, transmiti-los sem fio ou armazená-los para acesso posterior por engenheiros ou pesquisadores.

Com o tempo, os cascos dos robôs absorveriam água, amoleceriam e começariam a afundar. Nesse ponto, peixes ou outros animais aquáticos poderiam comê-los. Outro uso potencial é na aquicultura, onde esses robôs poderiam servir como veículos para distribuir ração medicada.

Todos os materiais e componentes estruturais do robô, incluindo sensores, circuitos e mecanismos de movimentação, serão totalmente biodegradáveis, decompondo-se naturalmente no ambiente, mesmo que não sejam ingeridos por organismos vivos. O próximo grande desafio para a equipe de pesquisa é desenvolver sensores e peças eletrônicas que também sejam biodegradáveis ​​— ou mesmo comestíveis.

Floreano explica que cientistas e pesquisadores já vêm trabalhando na substituição de componentes eletrônicos descartáveis por materiais biodegradáveis. No entanto, o uso de materiais comestíveis que possuam propriedades nutricionais específicas e desempenhem funções bioativas ainda é pouco explorado — um campo promissor que oferece amplas possibilidades para avanços na saúde humana, animal e até mesmo ambiental.

Leia o Artigo Original em: New Atlas

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