Matéria que pensa decide e muda para realizar múltiplas tarefas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/08/2025

Demonstração do "material que pensa", da abertura de painéis solares em robôs espaciais às diferentes respostas a estímulos diferentes.
[Imagem: Chunli Yang et al. - 10.1088/2631-7990/add8ca]

Material quase vivo

Imagine uma única peça de material que possa mudar sua forma, sua rigidez e sua função, tudo dependendo de um comando seu, como um canivete suíço consegue resolver múltiplos problemas sob demanda.

Pois esse material quase mágico - ele se enquadra na categoria da chamada matéria ativa - acaba de ser sintetizado por Chunli Yang e colegas do Instituto de Tecnologia de Harbin, na China.

A equipe criou metamateriais inteligentes impressos em 4D, capazes de se reprogramar para diferentes tarefas sem a necessidade de ferramentas ou infraestruturas adicionais.

Esses metamateriais são feitos a partir de polímeros com memória de forma, que normalmente voltam à sua forma original, mas podem incorporar outros materiais para assumir múltiplos formatos, o que viabiliza fornecer múltiplas ações em resposta a diferentes estímulos (multirresponsivos). De fato, os protótipos sintetizados pela equipe podem se torcer, dobrar, enrijecer ou amolecer em resposta à luz, ao calor, à eletricidade ou a campos magnéticos.

Eles também podem sustentar múltiplas formas simultaneamente e alternar entre elas conforme necessário, algo que os metamateriais fabricados até agora não conseguiam fazer após a fabricação.

"Este é um passo em direção a materiais verdadeiramente inteligentes que se adaptam como sistemas vivos," disse o professor Jinsong Leng. "Estamos migrando de projetos estáticos para materiais que podem sentir, decidir e agir."

Os metamateriais mecânicos têm potencial de aplicação em portadores de informações e sistemas robóticos flexíveis, tudo "inteligente", decidindo o que ou como fazer sem a necessidade de um computador.
[Imagem: Chunli Yang et al. - 10.1088/2631-7990/add8ca]

Material que pensa e decide

Como sempre, o segredo da funcionalidade dos metamateriais está nos elementos básicos que o compõem, conhecidos como meta-átomos ou nanoantenas. São esses componentes fundamentais, e não sua composição química, que determinam as propriedades do material como um todo.

A equipe estudou como pequenas partes dentro do material - ligamentos e nós - afetam sua resistência e sua flexibilidade. Usando essas informações, eles projetaram materiais cuja forma e rigidez podem ser cuidadosamente controladas e alteradas sempre que necessário.

Os usos potenciais do metamaterial ativo variam desde o armazenamento seguro de informações, onde a mensagem só aparece sob o estímulo certo, até sistemas robóticos flexíveis, que adaptem sua rigidez em tempo real - pense em uma criptografia invisível ou em máquinas que se ajustam durante a operação, por exemplo.

Os metamateriais há muito prometem propriedades mecânicas incomuns, mas até agora estavam presos a designs fixos. Este avanço os empurra definitivamente para o reino da manufatura adaptativa, visando aplicações aeroespaciais, robóticas e além, dizem os pesquisadores.

"A ciência dos materiais está evoluindo," argumenta o professor Leng. "O futuro não se trata apenas de construir estruturas mais fortes ou mais leves. Trata-se de criar materiais que possam pensar e executar múltiplas tarefas simultaneamente."

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