Máquina de garra ativada por vapor mostra potencial avançado em robótica flexível

São PauloCientistas da Universidade Rei Abdullah de Ciência e Tecnologia, na Arábia Saudita, desenvolveram uma pequena máquina capaz de responder a vapores químicos. Este novo dispositivo consegue pegar e soltar uma bola do tamanho de uma bolinha de gude. Ele é capaz de realizar diversas tarefas sem a necessidade de materiais caros. A descoberta foi publicada no dia 12 de julho na revista Chem.

Aparelhos de atuação suaves geralmente conseguem realizar apenas um tipo de movimento, como curvar, esticar ou torcer. Este dispositivo se destaca por conseguir tanto dobrar quanto esticar quando exposto a vapor. Essas características o tornam único.

• Responde a diferentes vapores.
• Consegue agarrar e soltar objetos.
• É feito de uma matriz polimérica com gaiolas moleculares.
• Utiliza o composto orgânico ureia.
• Forma várias ligações de hidrogênio.

Ao entrar em contato com vapor de acetona, a garra da máquina pega uma bola de algodão vermelha e estica para colocá-la em uma caixa. Ao encontrar vapor de etanol, retira a bola de algodão da caixa. Diferente de dispositivos de metal ou plástico, esta garra é flexível e capaz de executar várias tarefas. Essa adaptabilidade é essencial para aplicações em agricultura de precisão, buscas em águas profundas e tecnologia vestível.

O segredo deste dispositivo está em seu material. O polímero possui estruturas moleculares feitas de ureia. A ureia pode mudar de forma porque é capaz de formar várias ligações de hidrogênio. Isso permite um controle preciso sobre as propriedades do material. Os pesquisadores podem programar movimentos complexos no atuador ajustando o tipo e a quantidade de vapor.

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A professora de Química da KAUST, Dra. Niveen M. Khashab, liderou a pesquisa. Ela comentou que o material pode mudar de forma devido a interações moleculares, uma característica muito avançada para seu tamanho. Esse tipo de habilidade nunca foi observado antes. O dispositivo se movimentou de maneira complexa, incluindo dobrar, esticar e retornar à sua forma original.

Os pesquisadores agora irão avaliar a eficiência energética da máquina de garras. Eles testarão sua capacidade de gerar sinais elétricos. Isso pode contribuir para o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos vestíveis e flexíveis. O objetivo é aprimorar o desempenho do atuador.

Esta pesquisa pode levar a robôs mais adaptáveis e versáteis. O uso de materiais simples para realizar tarefas complexas é fundamental. Isso pode trazer novos avanços em áreas como dispositivos médicos e automação industrial. Podemos ver robôs mais eficientes, econômicos e flexíveis. Esta máquina de garra é um avanço promissor na robótica suave.

A pesquisa foi financiada pela Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah (KAUST).