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Robótica

Compósito de metal e cinza é talhado para robôs maleáveis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/12/2019

Compósito de metal e cinza é talhado para robôs maleáveis
O material é altamente resistente ao calor e excelente para robôs feitos por dobradura.
[Imagem: Haitao Yang et al. - 10.1126/scirobotics.aax7020]

Robôs moles

Pesquisadores de Cingapura juntaram metal e cinza de papel para criar um novo material talhado para a criação de robôs moles, incluindo aqueles que se espera um dia trabalharem dentro do corpo humano.

O material tem metade do peso do mesmo volume de papel, é altamente flexível e ainda apresenta características aprimoradas de condutividade elétrica, geração de calor, resistência ao fogo e resistência à tensão.

Melhor do que isso, ele é inerentemente capaz de realizar comunicações sem fio.

Os primeiros testes mostraram que o material é a escolha certa para os robôs de origami, que estão sendo testados para uso em várias aplicações, incluindo entrega de medicamentos no corpo humano, missões de busca e resgate em ambientes de desastre, próteses robóticas e muito mais.

Aquecimento e antena

Combinando metais, como a platina, com papel queimado (cinza), o novo material traz grandes vantagens em termos de recursos, dobrabilidade e leveza em relação ao papel e ao plástico tradicionalmente usados nesse campo.

Ele é pelo menos três vezes mais leve do que os materiais convencionais e é mais eficiente em termos de energia, permitindo que os robôs de origami trabalhem mais rapidamente usando 30% menos energia. Além disso, o novo material é resistente ao fogo, suportando a queima a cerca de 800° C por até 5 minutos, o que o torna adequado para a fabricação de robôs que trabalhem em ambientes hostis.

Como vantagem adicional, ele possui propriedades termoelétricas, produzindo calor quando é atravessado por uma corrente elétrica, o que é útil em ambientes frios e mesmo no espaço.

E, sendo condutivo, o material atua como sua própria antena, permitindo a comunicação com um operador remoto ou outros robôs sem a necessidade de módulos de comunicação externos, garante a equipe.

Compósito de metal e cinza é talhado para robôs maleáveis
Não são só dobraduras - são dobraduras robóticas.
[Imagem: Haitao Yang et al. - 10.1126/scirobotics.aax7020]

Metal com cinza

O material compósito é produzido através de um processo que Haitao Yang e seus colegas da Universidade Nacional de Cingapura chamaram de "síntese de moldes ativada por óxido de grafeno".

O papel é embebido em uma solução de óxido de grafeno e então mergulhado em uma solução feita de íons metálicos, como a platina. Tudo é queimado em um gás inerte, o argônio, a 800° C, e depois a 500° C no ar atmosférico.

O produto final é uma fina camada de metal - 90 micrômetros ou 0,09 mm - composta de 70% de platina e 30% de carbono amorfo (cinza) que é flexível o suficiente para dobrar, curvar e esticar.

A equipe está agora tentando adicionar mais funções ao compósito. Uma direção promissora é incorporar materiais eletroquimicamente ativos para fabricar dispositivos de armazenamento de energia, de modo que o próprio material funcione como bateria, permitindo a criação de robôs autoalimentados. A equipe também está experimentando outros metais, como o cobre, o que reduzirá o custo de produção do material.

Bibliografia:

Artigo: Multifunctional metallic backbones for origami robotics with strain sensing and wireless communication capabilities
Autores: Haitao Yang, Bok Seng Yeow, Zhipeng Li, Kerui Li, Ting-Hsiang Chang, Lin Jing, Yang Li, John S. Ho, Hongliang Ren, Po-Yen Chen
Revista: Science Robotics
Vol.: 4, Issue 33, eaax7020
DOI: 10.1126/scirobotics.aax7020






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