Músculos artificiais de hidrogênio farão robôs domésticos silenciosos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/11/2009

Projeto alternativo do músculo artificial de hidrogênio, no qual um único elemento fixo é capaz de fornecer trabalho.
[Imagem: Vanderhoff et al.]

Robôs silenciosos

O armazenamento sólido de hidrogênio ainda não viabilizou os veículos elétricos totalmente não-poluentes, mas as pesquisas na área começam a produzir efeitos em campos totalmente inesperados.

Dois pesquisadores da Universidade de Nevada, nos Estados Unidos, decidiram usar o armazenamento sólido de hidrogênio para criar um novo tipo de atuador totalmente silencioso para a movimentação de robôs - segundo eles, uma espécie de "músculo artificial," embora o dispositivo esteja mais próximo aos atuadores a ar-comprimido do que aos músculos artificiais propriamente ditos.

Armazenamento sólido

Kwang Kim e sua colega Alexandra Vanderhoff decidiram explorar o fenômeno da absorção química reversível, encontrada em compostos químicos conhecidos como hidretos metálicos. Esses compostos capturam uma molécula extra de hidrogênio, que é mantida por uma ligação química fraca, permitindo que ela seja liberada com a aplicação de calor.

O hidrogênio é armazenado em pequenas bolotas fabricadas pela sinterização de um pó de hidreto metálico à base de cobre e níquel. As bolotas são acondicionadas em dois pequenos reatores, circundados por uma bobina destinada a gerar o calor necessário para a liberação do hidrogênio.

Músculo artificial de hidrogênio

Cada reator é conectado a um tubo elástico de borracha projetado para se distender de uma forma específica. Quando o primeiro reator é aquecido e libera o hidrogênio, o gás enche o tubo elástico, fazendo-o inflar, o que aumenta o seu diâmetro e reduz seu comprimento. O oposto ocorre quando o hidrogênio é novamente absorvido no interior do reator.

Alternando a reação entre os dois pares reator/tubo elástico, produz-se um movimento ritmado similar ao obtido com os músculos artificiais, com a vantagem de ser mais rápido e mais oferecer um torque similar ao dos mecanismos a ar-comprimido. Em relação a estes últimos, a vantagem é que o sistema é totalmente silencioso, por dispensar a injeção externa de ar, já que o hidrogênio não escapa do circuito.

Vantagens e desvantagens

Os novos atuadores a hidrogênio têm uma vantagem crucial em relação aos mecanismos de movimentação dos robôs atuais: eles são totalmente silenciosos, o que os habilita a substituir principalmente os motores usados nos robôs domésticos, que ainda são muito barulhentos - perceba, por exemplo, o barulho no funcionamento deste robô.

No lado das desvantagens, os músculos artificiais a hidrogênio são mais lentos dos que os motores, embora mais rápidos dos que os músculos artificiais tradicionais. E a necessidade de aquecimento para a liberação do hidrogênio ainda não deixa claro se a necessidade extra de energia poderá representar um empecilho ao uso do novo mecanismo de movimentação nos robôs autônomos.

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