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Dobra-te Sésamo: Metamaterial dobra sozinho e com autocorreção

Dobra-te Sésamo: Metamaterial com dobragem automática e autocorreção
O processo funciona com a aplicação de uma força de pequena intensidade. [Imagem: Corentin Coulais et al. - 10.1038/s41586-018-0541-0]

Dobra-te Sésamo

Se você se lembra de quando se usavam mapas rodoviários de papel, certamente se lembra que parecia mais fácil encontrar o caminho sem o mapa do que descobrir uma maneira de dobrar novamente o mapa da maneira correta.

E aqueles mapas são minúsculos quando comparados a outras coisas que devem ser fabricadas, dobradas e depois serem abertas quando necessárias - painéis solares de satélites e naves espaciais, por exemplo.

Corentin Coulais, da Universidad de Amsterdam, na Holanda, descobriu agora um modo de fazer com que uma estrutura dobre-se sozinha em vários passos pré-programados, sem que ninguém precise se lembrar da sequência e sem depender dos inúmeros motores usados para desdobrar os painéis solares no espaço.

Para que a coisa toda se dobre corretamente basta aplicar uma pequena pressão nos lados.

Dobra-te Sésamo: Metamaterial com dobragem automática e autocorreção
A equipe está simplificando os protótipos para entender matematicamente o princípio de funcionamento desses materiais artificiais que se autodobram sem nunca errar. [Imagem: Corentin Coulais et al. - 10.1038/s41586-018-0541-0]

Dobragem automática com autocorreção

O protótipo de demonstração é uma placa de borracha de 10 cm de largura formada por blocos com conexões flexíveis, que os permitem girar. A ordem de dobradura é programada dando às conexões diferentes espessuras. Pressionar os lados da construção força-a a assumir uma estrutura nova e mais compacta porque alguns blocos são forçados uns contra os outros. Aplicar mais pressão leva aos próximos passos no processo de dobragem.

Este protótipo de metamaterial dobra-se em três etapas, o que é um recorde. Ele possui também um mecanismo de autocorreção embutido: Se um erro de produção resultar em uma conexão fora da formação, os blocos vizinhos girarão incorretamente. No entanto, esses blocos colidem com outros blocos que, por sua vez, os empurram para a posição correta.

"A dobragem automática e a autocorreção são importantes na indústria espacial, por exemplo, porque muita coisa pode dar errado, e erros não podem ser tolerados. Da mesma forma, se uma sonda médica ficar presa ao se dobrar, será mais difícil removê-la do corpo. Nós estamos agora tentando simular esse processo de dobramento automático e entendê-lo usando estruturas muito mais simples. Somente quando o entendermos em um nível fundamental, será possível projetar estruturas complexas com uma aplicação prática," disse o professor Martin van Hecke.

Bibliografia:

Multi-step self-guided pathways in shape-changing metamaterials
Corentin Coulais, Alberico Sabbadini, Fré Vink, Martin van Hecke
Nature
Vol.: 561, 512-515
DOI: 10.1038/s41586-018-0541-0




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