Cientistas usam músculos artificiais para dar vida a dobraduras de papel

Cientistas usam músculos artificiais para dar vida a dobraduras de papel

Por Gustavo Minari | Editado por Douglas Ciriaco | 28 de Julho de 2021 às 13h30
Reprodução/University of Colorado

Pesquisadores do Instituto ATLAS, da Universidade do Colorado, nos EUA, descobriram como dar “vida” a objetos inanimados com materiais que mudam de forma. É como se um origami de borboleta pudesse bater as asas ou uma dobradura de pétala de flor desabrochasse com um simples toque ou ao abrir um livro.

O Electriflow não precisa de motores ou outras peças tradicionais para funcionar. Eles utilizam “músculos artificiais” para mover partes distintas do dispositivo, tornando a experiência mais leve e silenciosa. Além de flores e borboletas, os cientistas criaram guindastes minúsculos que se movimentam e insetos esvoaçantes feitos de plástico e papel.

“Normalmente, os livros sobre borboletas são estáticos. Mas você poderia fazer uma borboleta bater suas asas dentro de um livro? Nós mostramos que isso é possível utilizando apenas os avanços mais recentes da robótica suave”, diz o estudante de engenharia Soumitra Purnendu, autor principal do estudo.

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Músculos artificiais

Para dar movimento aos robôs, os pesquisadores usam atuadores eletrostáticos autocuráveis amplificados hidraulicamente (HASEL, da sigla em inglês). Ao contrário das peças robóticas convencionais, feitas de metais rígidos e engrenagens barulhentas, esses atuadores conseguem energia utilizando fluidos.

As forças eletrostáticas empurram o óleo em bolsas plásticas seladas que podem assumir formatos diferentes. “Seria como um sachê de ketchup que muda sua forma conforme você aperta uma determinada região”, compara o engenheiro de materiais Eric Acome, que ajudou a projetar a tecnologia dos atuadores hidráulicos.

Ao alternar sua forma em tempo real, os dispositivos robóticos podem gerar movimentos diferentes rapidamente, emulando características presentes no mundo animal, como organismos que aumentam de tamanho ou assumem um aspecto mais intimidador para assustar predadores maiores ou capturar presas.

Obras de arte

Além dos avanços tecnológicos, os pesquisadores acreditam que os robôs suaves possam dar um novo significado à literatura infantil, com objetos que se movem durante o desenrolar de uma história em livros interativos ou em obras de arte que abandonariam um modelo estático para se comunicar com o público.

Personagens ganham "vida" com os atuadores hidráulicos (Imagem: Reprodução/University of Colorado)

Nos testes feitos em laboratório, os cientistas aproveitaram vários formatos de bolsas hidráulicas para criar origamis diferentes. Os insetos feitos com folhas de plástico são capazes de mover as asas a uma velocidade de 25 batidas por segundo — mais rápido que a maioria das borboletas de verdade e no mesmo nível de algumas mariposas.

“Este sistema está muito próximo do que vemos na natureza. Estamos expandindo os limites de como humanos e máquinas podem interagir. No futuro, será possível abrir um livro ou visitar uma exposição e ver animais ou personagens de desenhos animados saltando e correndo livremente. As possibilidades geométricas são infinitas”, celebra Soumitra Purnendu.

Fonte: University of Colorado at Boulder

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