Engenheiros do Massachusetts Institute of Technology (MIT) criaram um robô nadador ultraplanície movido por células musculares vivas que reagem a luz, permitindo que ele se mova e dirija por meio da água. O avanço pode abrir caminho para robôs biológicos microscópicos capazes de explorar ambientes frágeis que máquinas convencionais não podem navegar com segurança.

A equipe desenvolveu um robô nadador muito fino com um framework de gel flexível de cerca de 1,5 cm de comprimento e largura, formando dois fios. Cada fio está coberto por uma camada de células musculares vivas muito finas, menos espessas que um fio de cabelo humano. Essas células foram geneticamente modificadas para se contraírem quando expostas à luz.

Pelo direcionamento de luz sobre um dos fios, os pesquisadores podem acionar contrações musculares que fazem o fio flutuar e empurrar o robô pela água. Ajustando qual fio recebe luz e a frequência com que é iluminado, a equipe pode controlar tanto a velocidade quanto a direção do robô.

No laboratório, o robô nadador extremamente fino conseguiu navegar e virar por um labirinto subaquático simples. Em sua velocidade máxima, ele cobriu cerca de quatro vezes seu próprio comprimento por minuto. Embora isso seja muito mais lento do que um nadador olímpico, que pode cobrir até 65 vezes seu próprio comprimento por minuto, é comparável à velocidade de um tubarão-cow movendo-se com tranquilidade pelo oceano.

Novo gênero de robôs movidos por células musculares vivas

O dispositivo representa a primeira demonstração de um robô muito fino e bidimensional que se move usando tecido muscular vivo.

Os robôs biológicos atuais dependem de estruturas tridimensionais grandes feitas de músculo esquelético laboratorialmente cultivado. Produzir essas estruturas geralmente requer milhões de células. A engenheira Ritu Raman explica que designs mais finos poderiam reduzir custos de fabricação enquanto potencialmente melhorariam a eficiência do movimento.

“Atualmente, os robôs biológicos da nossa equipe e de outras equipes são construídos a partir de blocos tridimensionais volumosos de músculo esquelético laboratorialmente cultivado que exigem milhões de células para serem fabricados,” diz Raman. “Acreditamos que robôs biológicos movidos por células musculares vivas poderiam realizar trabalhos delicados como explorar ambientes frágeis ou imprevisíveis, porque o tecido vivo é macio, responde ao ambiente e pode se curar sozinho.”