Pesquisadores da Universidade de Michigan publicaram recentemente um estudo teórico na *Physical Review Letters*, propondo que, ao introduzir mecanismos caóticos, materiais sintéticos podem imitar as complexas capacidades de movimento do tecido biológico. Este modelo oferece novas ideias de design para o desenvolvimento de robôs e motores flexíveis inovadores.

Embora os materiais sintéticos tradicionais possam imitar a maciez e a elasticidade do tecido biológico, eles ainda apresentam limitações para alcançar um comportamento dinâmico rápido e de alta energia. Suraj Shankar, professor assistente de física da Universidade de Michigan, destacou: "Estamos interessados ​​em movimento rápido. Se quisermos criar motores e máquinas flexíveis potentes capazes de gerar movimentos extremamente rápidos, essa é uma tarefa muito desafiadora." A estrutura teórica desenvolvida pela equipe de pesquisa mostra que, ao combinar as propriedades mecânicas dos materiais com reações químicas internas e usar mecanismos de feedback para neutralizar a dissipação de energia inerente aos materiais, padrões de movimento mais complexos podem ser gerados.

A chave da pesquisa reside em fazer com que as reações químicas ativas no material respondam ao estresse mecânico, formando assim um ciclo de feedback positivo entre mecânica e química. O autor sênior do estudo, o professor Xiaoming Mao, da Universidade de Michigan, explicou: “Se quisermos produzir um comportamento semelhante ao batimento cardíaco em materiais reais, precisamos de algum mecanismo para neutralizar essa dissipação de energia. Aqui, estamos usando uma reação química.” Quando esse feedback é forte o suficiente, a inércia do sistema se torna aparente e o material pode exibir movimentos aparentemente caóticos de tremor ou espasmos. O pesquisador Biswarup Ash acrescentou: “Essa propriedade frequentemente negligenciada — a inércia do sistema — é, na verdade, muito importante. Ela é a responsável por esse fenômeno interessante.”

Atualmente, esses “materiais ativos” que concretizam plenamente essa teoria ainda não foram fabricados, mas os pesquisadores afirmam que os componentes necessários foram validados em diversos experimentos. O professor Mao acredita: “Até onde sabemos, esses componentes ainda não foram combinados. Mas, por meio de alguns métodos químicos inteligentes, eles poderão ser combinados em um futuro próximo.” Esta pesquisa foi financiada pela Fundação Nacional de Ciência (NSF) e por diversas agências de pesquisa militar.

Esta pesquisa oferece uma nova perspectiva para os campos da ciência dos materiais e da robótica flexível, mostrando que o "caos" intencionalmente projetado pode ser fundamental para conferir aos materiais sintéticos um comportamento dinâmico semelhante ao da vida.