Robôs minúsculos se transformam e rastejam usando técnicas inovadoras de kirigami

São PauloPesquisadores da Universidade de Cornell desenvolveram um pequeno robô que começa plano, mas pode se transformar em diferentes formas 3D e se mover quando recebe uma carga elétrica. Esses robôs, menores que 1 milímetro, utilizam técnicas de kirigami, que envolvem cortes específicos para possibilitar a dobra. A capacidade de mudar de forma vem de um novo design que usa diversos pequenos painéis de dióxido de silício conectados por dobradiças muito finas e móveis.

Principais Características:

• Estrutura de metassuperfície hexagonal
• Aproximadamente 100 painéis de dióxido de silício
• Mais de 200 dobradiças, cada uma com cerca de 10 nanômetros de espessura
• Ativação eletroquímica por meio de fios externos
• Expansão e contração de até 40%

Esses novos robôs são capazes de mudar de forma, ao contrário da maioria dos robôs atuais que possuem estruturas fixas. Essa flexibilidade os torna úteis para diversas tarefas. Por exemplo, podem ser fundamentais em procedimentos médicos complexos ou em materiais que precisam se adaptar para a engenharia aeroespacial.

O laboratório de Cohen já trabalhou anteriormente em sistemas robóticos pequenos, que utilizam minúsculos pelos artificiais para se movimentar e bombear água. Esses projetos iniciais abriram caminho para a criação dos novos robôs de kirigami. Os robôs mais recentes podem superar os antigos, pois são capazes de alterar suas formas e realizar tarefas mais complexas. Sua flexibilidade também pode facilitar a locomoção em diversos tipos de terreno, adaptando-se conforme necessário.

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A equipe pretende desenvolver uma tecnologia de meta-folhas ainda mais avançada. Com a adição de controladores eletrônicos, poderiam criar materiais que são tanto elásticos quanto eletrônicos. Esses novos materiais responderiam aos estímulos de forma muito mais rápida e poderiam realizar ações como se afastar do perigo ou reagir contra pressões. Essa inteligência integrada poderia provocar grandes mudanças em diversos setores.

As possibilidades são imensas. Imagine máquinas pequenas que podem se adaptar ao ambiente em que estão ou minúsculos dispositivos médicos que se movem com mais eficiência dentro do corpo humano. Esses robôs também poderiam ser usados na construção, mudando de forma para lidar com diferentes cargas ou reagindo rapidamente a impactos.

Ao desenvolver materiais que captam energia da luz e se adaptam a diferentes condições, poderemos em breve contar com materiais avançados dotados de habilidades inovadoras. Esse avanço tem o potencial de criar um futuro no qual materiais e máquinas se tornam indistinguíveis, abrindo novas possibilidades para a ciência e a engenharia.