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Robótica

Mão de metal líquido do Exterminador do Futuro está pronta

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/05/2020

Exterminador do Futuro de metal líquido: Mão já está pronta
A equipe usou uma luva como substrato, mas a técnica já funciona em qualquer formato.
[Imagem: Fanghang Deng et al. - 10.1016/j.addma.2020.101117]

Robôs de metal líquido

Desde o lançamento do filme, em 1991, os especialistas em robótica têm-se inspirado no robô de metal líquido do filme Exterminador do Futuro 2: Dia do Julgamento, no qual o robô assassino T-1000, enviado de um futuro sombrio, pode se transformar em qualquer pessoa e se remodelar para se recuperar de qualquer dano.

Até agora só havíamos conseguido fazer um boneco de metal líquido, que não ameaça ninguém, e gotas de metal líquido que se movem sozinhas, mas só conseguem formar gotas maiores.

Assim, embora ainda esteja há anos-luz de um robô autônomo, o trabalho de Fanghang Deng e Pu Zhang, da Universidade de Binghamton, nos EUA, destaca-se largamente em relação a tudo o que foi feito antes em termos de metais líquidos e ligas com memória de forma.

A equipe fez uma série de protótipos que recuperam suas formas mediante um aquecimento moderado, incluindo antenas tipo "teia de aranha", favos de mel e bolas de futebol, além do logotipo da Universidade. Mas o mais parecido com o Exterminador, que eles admitem lhes servir de inspiração, é uma mão que se abre lentamente à medida que a treliça de metal se aproxima de seu ponto de fusão.

Liga de Field

A equipe chama sua luva de "a primeira treliça de metal líquido do mundo". Ela foi fabricada com liga de Field, uma mistura de bismuto, índio e estanho - batizada em homenagem a seu inventor, Simon Quellen Field - que torna-se líquida no ponto de fusão relativamente baixo de 62 ºC.

Atualmente, a liga de Field é usada como refrigerante de metal líquido em reatores nucleares, mas a equipe demonstrou que ela tem potencial para outras aplicações.

Eles usaram o material para construir uma tela metálica em conjunto com uma "casca" de borracha - eles usaram uma luva, mas pode ser qualquer outro formato - através de um processo de fabricação híbrido. Esse novo processo integra impressão 3D, vazamento a vácuo e revestimento conformal, que é usado nos circuitos eletrônicos para protegê-los contra umidade, poeira, produtos químicos e temperaturas extremas.

O metal líquido fica no interior de canais nos "fios" da treliça. Quando a mão é fechada, ou a peça é deformada, o metal cede e assume a nova forma. Com o aquecimento, o metal se liquefaz e ocupa novamente os mesmos espaços anteriores, fazendo o objeto voltar à forma original.

"Sem a casca não vai funcionar, porque o metal líquido vai fluir para longe," explicou Zhang. "O esqueleto da casca controla a forma e a integridade geral, para que o próprio metal líquido possa ser confinado nos canais".

Exterminador do Futuro de metal líquido: Mão já está pronta
Exemplos de estruturas que podem ser usadas para absorver choques ou serem empacotadas para transporte.
[Imagem: Fanghang Deng et al. - 10.1016/j.addma.2020.101117]

Robô amigável

A deformação e reconformação dos protótipos, voltando ao seu formato original, impressionam visualmente, principalmente quando a câmera é acelerada, uma vez que o retorno ao formato original depende da velocidade do aquecimento da peça.

E as propriedades que fazem o mecanismo funcionar podem inspirar inúmeros usos. Quando o metal líquido está em estado sólido, ele é bastante forte e pode ser manipulado sem riscos, e absorve muita energia quando esmagado. Depois de um aquecimento, ele retorna à sua forma original e pode ser reutilizado, o que seria útil em mecanismos para absorver choques, reconsertando-se após o impacto e ficando prontos para a próxima pancada.

Em outro exemplo de uso sugerido pela equipe, projetistas de satélites poderiam empacotar estruturas tipo teia de aranha em um pequeno pacote, que se desdobrariam em uma antena quando em órbita. E estruturas para futuros assentamentos na Lua ou em Marte poderiam ocupar menos espaço a bordo das naves e depois serem expandidas quando os astronautas chegarem ao destino. Com as baixas temperaturas do espaço, a liga seria suficiente para manter uma função estrutural.

Mas a equipe não se esquece do Exterminador do Futuro. "Nosso sonho é construir um robô de treliça de metal líquido, e agora temos uma mão, então estamos um passo adiante," disse Wang. Contanto que seja um robô amigável, certamente há uma grande torcida para que a equipe tenha sucesso.

Bibliografia:

Artigo: Multifunctional liquid metal lattice materials through hybrid design and manufacturing
Autores: Fanghang Deng, Quang-Kha Nguyen, Pu Zhang
Revista: Additive Manufacturing
Vol.: 33, 101117
DOI: 10.1016/j.addma.2020.101117






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