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Apresentação Robotica

Apresentação de Robótica sobre Nano e Micro Robôs
by

Elaine Soares

on 17 June 2014

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Transcript of Apresentação Robotica

Micro e Nano Robótica
Introdução
- A Nano Robótica é a tecnologia que permite criar componentes, máquinas ou robôs em nano escala
- 1nm = 1x10^(-9) m
- Nano Robôs são equipamentos com tamanho na faixa de 0,1 a 10 micrômetro, contruídos com componentes moleculares ou nanométricos.
Técnicas de Manipulação
Componentes de um Nano Robô
Aplicações da Micro Robótica
Aplicações da Nano Robótica
- Outra definição usada para os nano robôs é a de um robô que permite a interação precisa com objetos em nanoescala, ou pode manipular objetos com resolução nanométrica. Ex: Átomos.
- A partir dessa definição, mesmo um instrumento enorme como um microscópio de força atômica pode então ser considerado um instrumento nano robótico, quando configurado para realizar nanomanipulação.
- Além disso, robôs em escala normal ou micro robôs que podem mover objetos com precisão nanométrica também podem ser considerados nano robôs.
Aplicações na Medicina
Apesar de ser uma área relativamente recente e de difícil manipulação, diversos grupos já vêm desenvolvendo intensas pesquisas em nano robótica. A partir destas pesquisas foi possível definir um grande grupo de possíveis aplicações para este tecnologia, especialmente na Medicina.
Transporte de glóbulos brancos e outras células inflamatórias para acelerar o processo de cura de doenças;
Nano robôs para medicação (pharmacytes), que deverão ser utilizados em tratamentos como a quimioterapia para a aplicação de doses corretas do medicamento
Funcionar como dispositivos auxiliares, para processar diferentes reações químicas em órgãos feridos.
Controle e monitoramento do nível de glicose em pacientes diabéticos.
Localização e destruição de pedras nos rins.
ATÉ O MOMENTO NÃO FORAM CONTRUÍDOS NANO ROBÔS, MAS...
- Os menores robôs já construídos possuem dimensões em milímetros.
- São considerados micro robôs aqueles que tenham no máximo 1 milimetro.
Terapia para aterosclerose, localizando as placas e ajudando no tratamento, seja ele mecânico, químico ou farmacológico.
Nano robôs cirúrgicos para manipulação no local afetado com programação e auxílio do cirurgião.
Diagnóstico e teste para várias doenças, monitorando variáveis biológicas como temperatura e pressão, de forma rápida e através de ingestão.
Terapia gênica para diferenteas doenças, através da "edição" de porções do DNA ou das proteínas associadas.
Outras aplicações
Nano Manipulação
Nano Odontologia
- É a manipulação de objetos em escala nanométrica com precisão nanométrica.
- Manipulação: empurrar, puxar, cortar, entre outros.
- Controlados por forças externas com feedback sensorial.
Anestesia oral
Realinhamento dos dentes
Aumento da durabilidade dos dentes
Reparos
Preenchimento
Melhorias na aparência
Primeiro exemplo de Nano Manipulação
Criogenia
1990, D. M. Eigler and
E. K. Schweitser
- Apesar de duas décadas de estudo ainda é uma área imatura e cheia de desafios.
- Os fenômenos físicos e quiímicos neste tipo de escala não são completamente compreendidos.
- Pequenas variações de pressão e temperatura podem afetar completamente uma tarefa deste tipo.
Criostasia: reversão de congelamentos com a introdução de crioprotetores e outras substâncias no sistema vascular.
Nano Manipulador
Atomic Force Microscope (AFM)
Scanning Tunneling Microscope (STM)
Abordagens da Manipulação de Objetos Nano
Baseado no Ponto de Partida
Baseado no Processo
Baseado no Tipo de Interação
Baseado na Operação
Semi-autonomo
Automático
Teleoperado
De Cima Para Baixo
De Baixo Para Cima
Auto-Montagem
Físico
Com Contato
Sem Contato
Elétrico
Mecânico
Magnético
Óptico
A micro robótica já vem sendo explorada há um tempo considerável e, por isso, podemos encontrar diversas aplicações com ela.
Microgarras
Capazes de capturar partículas do tamanho de grãos de poeira
Acionadas quimicamente, à distância, sem a necessidade de baterias ou de estarem ligadas a sondas, fios ou fibras ópticas.
O controle da abertura e fechamento da garra é feito com compostos químicos ou com variações de temperatura.
A movimentação é feita com o uso de campos magnéticos.
Podem ser usadas tenta para fins medicinais quanto em indústria, em tarefas de limpeza ou de montagem de equipamentos microscópicos.
Elementos Estruturais
Macro:
- Metal
- Plástico
- Polímeros
Juntas
Macro:
- Juntas rotacionais e prismáticas
- Metais
- Plásticos
Nano:
- Dobradiças de DNA
- Juntas sintéticas de moléculas
- Juntas prismáticas de CNT
Nano:
- Motor ATPase (Enzima)
- Motos VL (Viral Protein Linear)
Atuadores
Macro:
- Motores elétricos
- Motores pneumáticos
Nano:
- DNA
- Nanotubos (CNT)
Sensores
Macro:
- Luminosidade
- Força
- Temperatura
- Posição
Microbarco
Carregar reagentes no interior de sitemas microfluidicos.
Movimentação de sensores em amostras líquidas para detectar compostos tóxicos.
Ele se movimenta em alta velocidade, sem uso de motores, hélices, etc.
Utiliza a tensão superficial do líquido para se mover.
Nano:
- Rhodopsin
- Baseado em choque térmico
- Baseados em CNT
Bio-robô
Cateterismo robotizado.
O robô navega pelos vasos sanguíneos, desentupindo-os.
O robô se movimenta com seis pernas acionadas por músculos do coração crescidos artificialmente.
Ao encontrar um bloqueio no vaso, o robô libera um medicamento que faz a dissolução.
Mais aplicações podem ser encontradas em:
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/meta.php?meta=Micro%20e%20Nano%20Rob%F4
s
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