Robôs terão músculo artificial que fica mais forte sem precisar de treino

Por Gustavo Minari | Editado por Douglas Ciriaco | 07 de Maio de 2021 às 20h30
Alexander Jawfox / Unsplash

Pesquisadores do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia do Japão conseguiram criar músculos artificiais feitos com proteínas motoras. Assim como os músculos naturais, eles são capazes de realizar movimentos complexos, que envolvem força, relaxamento e contração.

Em estudos que combinam robótica e nanotecnologia, um dos principais objetivos dos cientistas é encontrar soluções para alavancar a ação de minúsculos motores, inspirados em sistemas biológicos, para realizar tarefas maiores de maneira controlada.

“Até agora, embora os pesquisadores tenham encontrado maneiras de aumentar a ação coletiva das redes motoras para mostrar a contração macroscópica, ainda é difícil integrar essas redes de forma eficiente em máquinas reais e gerar forças grandes o suficiente para acionar componentes em macroescala”, explica o professor Yuichi Hiratsuka.

Flexões robóticas

Dentro das células dos seres vivos, existe uma variedade de compostos complexos conhecidos como “motores moleculares”, que são máquinas biológicas responsáveis por vários tipos de movimentos, desde o rearranjo microscópico e o transporte de proteínas até a contração dos tecidos musculares.

Nos testes feitos em laboratório, a equipe do professor Hiratsuka conseguiu um resultado semelhante ao encontrado nos músculos naturais. Eles criaram um tipo de atuador acionado por dois motores biomoleculares geneticamente modificados.

Atuadores capazes de se automontar com irradiação de luz (Imagem: Reprodução/JAIST)

Esses atuadores têm a capacidade de se automontar a partir de proteínas básicas que recebem irradiação de luz. Quando a luz atinge uma determinada área, as proteínas motoras são fundidas com outras proteínas chamadas de microtúbulos e se organizam em uma nova estrutura, semelhante a uma fibra muscular.

“Após a formação em torno da zona iluminada, o músculo artificial imediatamente se contrai e a força coletiva das proteínas motoras individuais é amplificada de uma escala molecular para uma escala milimétrica”, acrescenta o professor Hiratsuka.

Músculos impressos

Durante os experimentos, os pesquisadores demonstraram a elasticidade e a força dos músculos artificiais utilizando pinças microscópicas para manusear amostras biológicas. Eles também conseguiram juntar componentes separados com as fibras sintéticas e movimentar braços robóticos com maior precisão.

Pinça com atuador muscular artificial (Imagem: Reprodução/JAIST)

Os cientistas acreditam ainda que é possível utilizar impressoras 3D para fabricar microrrobôs com músculos artificiais embutidos em grande escala. “No futuro, nosso atuador para impressão pode se tornar a tão esperada 'tinta de atuador' para a impressão 3D de robôs inteiros”, completa o professor Hiratsuka.

Essa tinta feita à base de biomoléculas permitirá a impressão de componentes ósseos e musculares artificiais mais complexos, dando aos robôs características de força e agilidade semelhantes às de seres vivos.

Outra vantagem dos músculos sintéticos é que eles não precisam se exercitar para ficarem mais fortes. Bastam estímulos elétricos e luminosos para que eles funcionem como se estivessem passado horas puxando ferro em uma academia de ginástica.

Fonte: JAIST

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