Robô esférico navega dentro de reator nuclear

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/07/2011

O robô esférico equipado com uma câmera poderá navegar dentro da tubulação de um reator nuclear, usando um sistema de propulsão baseado em uma rede interna de válvulas e bombas.
[Imagem: Harry Asada/dArbeloff Laboratory]

Engenheiros do MIT projetaram um robô capaz de navegar pelos "intestinos" de um reator nuclear, monitorando seu funcionamento e detectando qualquer ameaça de vazamento radioativo.

Corrosão em dutos e canos

Um reator nuclear para geração de eletricidade é tipicamente uma máquina a vapor, onde o vapor, produzido pelo calor liberado pela fissão nuclear, é usado para movimentar um gerador elétrico.

Isso significa uma enorme quilometragem de tubos e canos, muitos deles subterrâneos ou embutidos dentro das estruturas de concreto.

E tubos metálicos em contato constante com água, sujeitos a altas pressões, ao calor constante e, eventualmente, a produtos agressivos, representam um prato cheio para a corrosão.

Hoje, os técnicos usam métodos indiretos para monitorar a corrosão: um gradiente de tensão é capaz de determinar qualquer sinal de corrosão ao longo de um tubo. Quando esse sinal é detectado, ondas ultra-sônicas são usadas para medir o tamanho da ameaça.

Robô esférico

Harry Asada e seus colegas acreditam ter uma ideia melhor: usar pequenas esferas robóticas, capazes de navegar e monitorar continuamente os dutos de dentro para fora.

Esses robôs esféricos, pouco maiores do que uma bola de tênis de mesa, serão equipados com câmeras, transmitindo imagens em tempo real, viabilizando um monitoramento visual contínuo.

À primeira vista, o robô esférico se parece mais com uma bola de canhão, sem qualquer mecanismo externo aparente. Segundo Asada, os sistemas de propulsão normalmente usados em veículos autônomos subaquáticos poderiam apenas piorar a situação, criando o risco de que o robô ficasse preso dentro das tubulações.

"Você teria que desligar a usina apenas para retirar o robô", disse ele. "Então nós fizemos nosso projeto absolutamente à prova de falhas."

Propulsão líquida

O objetivo é usar ao máximo o próprio fluxo de água e vapor dentro das tubulações.

Mas o robô não é totalmente passivo: os cientistas criaram uma rede de tubulações dentro do corpo do robô, por onde microbombas podem criar um fluxo de água direcional, que funciona como sistema de propulsão.

Uma válvula especial permite mudar a direção de um fluxo - de água ou de vapor - com uma pequena alteração na pressão. Esse fluxo é redirecionado de forma bastante precisa por uma rede de válvulas em formato de Y, construída dentro do corpo do robô por uma técnica de impressão 3D.

Dependendo da direção que o robô deve nadar, os pesquisadores podem fechar vários canais para disparar a água através de uma válvula específica. Essa água, saindo em alta pressão, movimenta o robô na direção oposta.

O grupo agora está trabalhando no sistema de transmissão sem fios das imagens captadas pela câmera do robô, usando uma óptica a laser, capaz de transmitir dados a uma distância de até 100 metros.