Uma equipe de engenheiros mecânicos da Universidade Duke, nos EUA, demonstrou recentemente uma prova de conceito para um novo tipo de material robótico programável. Este material é composto por unidades modulares semelhantes a blocos de Lego, capazes de alterar dinamicamente suas propriedades mecânicas através de programação, simulando a flexibilidade de tecidos biológicos.
A equipe de pesquisa preencheu as unidades individuais com um material compósito de gálio e ferro. À temperatura ambiente, o material é sólido, mas o aquecimento por corrente elétrica pode liquefazer unidades específicas, permitindo programar características como rigidez de maneira análoga à gravação de dados em uma mídia de armazenamento. Bai Yun, estudante de doutorado e primeiro autor do artigo, explicou: "Queríamos criar um material semelhante ao músculo humano, que pode alterar sua rigidez em tempo real." Na forma bidimensional, essa folha de material pode ajustar com precisão suas características de rigidez e amortecimento sem alterar sua forma.
Em construções tridimensionais, a pesquisa obteve progressos ainda mais promissores. A equipe criou um cubo modular contendo 27 unidades independentes e programáveis, e múltiplos cubos podem ser colados para formar estruturas complexas. Ao controlar o estado das unidades locais através de sinais elétricos, as propriedades mecânicas da estrutura inteira podem ser ajustadas de forma flexível. Bai Yun afirmou: "Isso nos permite criar estruturas 3D com diferentes propriedades mecânicas de maneira flexível." Em uma demonstração, os pesquisadores conectaram 10 cubos para formar uma estrutura de cauda programável, instalada no interior de um peixe robótico. Testes mostraram que apenas alterando o padrão de arranjo das unidades sólidas na cauda, era possível guiar o peixe robótico a nadar em diferentes trajetórias.
Os pesquisadores vislumbram que, no futuro, essa tecnologia poderá ser miniaturizada e aplicada em áreas como monitoramento médico, por exemplo, para se mover dentro de vasos sanguíneos ou formar stents adaptativos. A professora assistente Ni Xiaoyue, líder da equipe, declarou: "Esperamos criar materiais flexíveis e programáveis para robôs, permitindo que eles executem uma variedade de tarefas em diversos ambientes." Esta pesquisa oferece novas perspectivas para o desenvolvimento de sistemas robóticos de próxima geração com capacidade de adaptação ao ambiente.
