Pele de robô coleta energia, dispensando as baterias

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/11/2026 Robô sem bateria Robôs na escala dos micrômetros e dos nanômetros guardam a esperança de melhores tratamento médicos, o que por si só justifica os grandes investimentos que estão sendo feitos nessa área, mas a verdade é que a utilização dos micro e nano-robôs é muito mais ampla. Acontece que um robô ultraminiaturizado desses, com peso entre um e dois gramas, só consegue se mover por uns dois minutos se for alimentado por uma bateria. Para funcionar por duas horas, a bateria representaria 94% da sua massa total, com uma densidade de energia de 5.382 Wh/kg, o que é cerca de dez vezes mais do que a tecnologia de íons de lítio alcança. Por isso, Ganyu Wang e colegas da Universidade de Fudan, na China, escolheram uma rota diferente: Fazer com que o robô colete eletricidade da superfície na qual ele se desloca. A ideia é que os pés do robô desencadeiem uma reação química ao contato, o que significa que seu tempo de funcionamento não estará mais limitado à energia armazenada internamente. A solução consiste em um sistema de energia eletroquímica aberto: Uma membrana de poliacrilato de potássio reticulada fixada ao pé do microrrobô converte em eletricidade a energia química do substrato, da umidade atmosférica e do oxigênio. A membrana é fabricada em uma única etapa, por meio da polimerização do monômero do ácido acrílico, agente de reticulação, iniciador e hidróxido de potássio, tudo feito diretamente no pé do robô. Uma película flexível de platina e carbono atua como sítio de reação para o oxigênio e a água. A membrana é muito fina, com uma espessura de apenas 135 micrômetros, e área útil não precisa ser maior do que 1 milímetro quadrado. Por isso, a ideia é que a membrana seja aplicada como uma pele para o robô, sem afetar seu projeto. Pele que gera energia e sente A membrana gera eletricidade ao tocar um substrato metálico e pára quando o pé se levanta: O substrato perde elétrons e, no lado da platina/carbono, o oxigênio e a água aceitam elétrons e geram íons hidróxido. A reação inicia em cerca de 0,1 milissegundo e pára quando o contato é desfeito. Cada passo renova a interface de reação: Os produtos da descarga permanecem no substrato, em vez de se acumularem na membrana, evitando a degradação do desempenho observada em baterias estáticas. A equipe começou trabalhando com metais porque materiais ativos - alumínio, zinco, silício, estanho e chumbo - são comuns em tubulações, edifícios, centros de dados e equipamentos, locais onde os futuros robôs deverão operar. Sobre o zinco, o coletor de energia forneceu uma densidade de potência de 133 mW cm2; no alumínio, foram 103 mW cm2. Esses valores são cerca de 10 vezes maiores do que o fornecido pelas microbaterias. A pele robótica geradora de energia também consegue detectar a superfície abaixo dela, funcionando como um sensor. Materiais diferentes causam diferentes taxas de reação eletroquímica e consumo de hidróxido, levando à migração direcionada de íons de potássio e a um sinal de potencial característico. Superfícies rugosas deformam a membrana e alteram a distribuição de íons, produzindo outro sinal. Mudanças no material geram sinais estáveis de onda quadrada, enquanto mudanças na rugosidade produzem picos na ordem de milivolts. Os dois sinais podem ser naturalmente desacoplados. Com uma matriz de eletrodos X-Y, a membrana também pode localizar onde ocorre o contato. Isso ajuda o robô a reconhecer seu ambiente e a buscar ativamente caminhos ricos em energia.