A alimentação do nanorobô

Assim como sistemas de navegação, os especialistas em nanotecnologia estão pensando em usar fontes de energia externas e internas. Alguns projetos se baseiam na possibilidade do nanorobô usar o próprio corpo do paciente como uma forma de gerar energia. Outros, incluem uma pequena fonte de energia integrada ao próprio robô. Por fim, alguns projetos utilizam fontes externas ao corpo do paciente para alimentar o robô.

Os nanorobôs poderiam obter energia diretamente da corrente sanguínea. Um nanorobô com eletrodos acoplados poderia formar uma bateria usando os eletrólitos encontrados no sangue. Outra opção é criar reações químicas com o sangue para obter energia por meio da combustão. O nanorobô carregaria um pequeno suprimento de substâncias químicas que se tornaria uma fonte de combustível quando combinadas com o sangue.

O nanorobô poderia usar o calor do corpo do paciente para criar energia, mas para isso seria necessário haver uma escala de temperaturas. A geração de energia resultaria do efeito Seebeck. O efeito Seebeck ocorre quando dois condutores feitos de metais diferentes são unidos em dois pontos mantidos a duas temperaturas diferentes. Os metais condutores se transformam em termopares, o que significa que geram tensão quando as junções são mantidas a temperaturas diferentes. Como é difícil se basear em temperaturas diferentes dentro do corpo, é improvável que vejamos nanorobôs usando o calor do corpo como energia.

Apesar de ser possível criar baterias com tamanho suficiente para caber dentro de um nanorobô, elas não são vistas como uma fonte de energia viável. O problema é que as baterias fornecem uma quantidade relativamente pequena de energia, se relacionada a seu tamanho e peso. Portanto, uma bateria pequena forneceria somente uma fração da energia que o nanorobô precisaria. O candidato mais provável é o capacitor, que tem uma melhor relação energia-peso.

Fotógrafo: Newstocker | Agência: Dreamstime.com Engenheiros estão trabalhando para construir capacitoresmenores que alimentarão tecnologias como os nanorobôs

Outra possibilidade para alimentar o nanorobô é usar uma fonte de energia nuclear. A idéia de um robô minúsculo alimentado por energia nuclear dá arrepios em algumas pessoas, mas a quantidade de material é pequena e, segundo especialistas, fácil de ser blindada [fonte: Rubinstein (em inglês)]. Ainda assim, a opinião pública sobre energia nuclear torna esta possibilidade pouco provável.

Fontes de energia externas incluem sistemas em que o nanorobô é ligado ao mundo externo ou controlado sem uma ligação física. Sistemas de ligação precisariam de um cabo entre o nanorobô e a fonte de energia. O cabo precisaria ser forte, mas ao mesmo tempo teria de se mover sem esforço através do corpo humano e sem causar danos. Uma ligação física poderia fornecer energia através de eletricidade ou por meios ópticos. Sistemas ópticos utilizam luz através de fibras ópticas, que precisaria ser convertida em eletricidade dentro do robô.

O efeito piezelétrico Alguns cristais ganham carga elétrica se você aplicar força a eles. Inversamente, se uma carga elétrica for aplicada a um desses cristais, ele vibrará, emitindo sinais ultra-sônicos. O quartzo é, provavelmente, o cristal mais conhecido com efeitos piezelétricos.

Sistemas externos que não usam ligações poderiam se basear em microondas, sinais ultra-sônicos ou campos magnéticos. Microondas são a opção menos provável, pois transmiti-las para dentro do paciente danificaria os tecidos, já que o corpo do paciente absorveria a maior parte das microondas e se aqueceria. Um nanorobô com uma membrana piezelétrica poderia captar sinais de ultra-som e convertê-los em eletricidade. Sistemas que usam campos magnéticos, como o que os médicos estão experimentando em Montreal, podem manipular o nanorobô diretamente ou induzir uma corrente elétrica em um circuito condutor fechado dentro do robô.

Na próxima seção, falaremos sobre os sistemas de propulsão dos nanorobôs.