Robótica

Robôs moles querem te agarrar por dentro

Robôs moles querem te agarrar por dentro
O princípio de operação é simples: a geleca irá se dobrar onde a corrente for aplicada. [Imagem: Palleau et al./Nature Communications]

A ideia parece saída de um filme de terror de terceira categoria, mas a prática pode ser bem menos assustadora - e muito útil.

Imagine robôs totalmente moles, verdadeiras gelecas ambulantes, capazes de se contorcerem para se mover ou pegar objetos.

Foi mais ou menos isto que criaram Etienne Palleau e seus colegas da Universidade da Carolina do Norte, nos Estados Unidos.

"Este trabalho nos leva um passo mais perto de desenvolver novas tecnologias de robótica mole para imitar sistemas biológicos e que possam trabalhar em ambientes aquosos," garante o Dr. Michael Dickey, um dos coordenadores do trabalho.

No curto prazo, eles esperam começar a testar seus robôs-geleca em sistemas de liberação controlada de medicamentos no interior do corpo humano e ambientes controlados para o cultivo de células, permitindo o crescimento de tecidos em três dimensões e, eventualmente, a construção de órgãos artificiais.

Robôs moles

Os robôs moles são hidrogéis, compostos de água e uma pequena porção de moléculas poliméricas. Os hidrogéis são elásticos, translúcidos e, em princípio, biocompatíveis.

Palleau descobriu uma forma de modificar e conformar os pedações de hidrogel eletricamente, usando um eletrodo de cobre para injetar íons de cobre - positivamente carregados - no interior do material.

Os íons ligam-se nos pontos negativamente carregados da rede polimérica, interligando as moléculas de polímero, tornando o material mais rígido e mais resistente naquele ponto específico.

Como os eletrodos podem ser controlados de forma independente, é possível mudar a forma do material, já que a mudança de sua consistência faz com que ele se dobre nos pontos onde os íons são aplicados.

Robôs moles querem te agarrar por dentro
Pinças de geleca capturam pequenos objetos. [Imagem: Palleau et al./Nature Communications]

Pinças macias e abraços de geleca

Os pesquisadores testaram o conceito fazendo o hidrogel manipular objetos.

Primeiro eles criaram um pedaço do seu hidrogel eletricamente controlado em forma de V.

Quando os íons de cobre foram injetados na curva do V, o hidrogel flexionou, fechando os braços sobre o objeto, funcionando como um par de pinças muito macias.

Ao injetar íons no lado de trás da curvatura do V, a pinça se abre, liberando o objeto.

Um formato de X fica ainda mais versátil, abraçando o objeto com quatro braços.

O próximo passo da pesquisa será fazer o robô-geleca funcionar com outros íons, como os de cálcio, mais relevantes no reino biológico.

Em 2011, a mesma equipe criou uma memória gelatinosa ideal para dispositivos biomecatrônicos. Mais recentemente, eles criaram um boneco de metal líquido, tipo Exterminador do Futuro.

Bibliografia:

Reversible patterning and actuation of hydrogels by electrically assisted ionoprinting
Etienne Palleau, Daniel Morales, Michael D. Dickey, Orlin D. Velev
Nature Communications
Vol.: 4, Article number: 2257
DOI: 10.1038/ncomms3257




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