Robótica

Robôs moles evoluem para o nível das aranhas

Robôs moles já evoluíram para o nível das aranhas
A aranha é apenas um exemplo de uma técnica que a equipe batizou de MORPH, sigla em inglês para origami microfluídico para pneumática/hidráulica reconfigurável. [Imagem: Wyss/Harvard/Quadro de vídeo]

Robôs moles

Esse robô-aranha é mais um exemplo da chamada "robótica mole", que está rompendo as limitações dos robôs tradicionais, com seus motores e esqueletos metálicos.

A aranha é uma demonstração do uso na robótica de uma tecnologia conhecida como microfluídica, a mesma usada para fazer exames laboratoriais e estudar células no interior dos biochips.

A longo prazo, a ideia é usar robôs moles miniaturizados em procedimentos cirúrgicos delicados no corpo humano. Mas suas versões maiores também poderão ser usadas em espaços muito pequenos e imprevisíveis demais para serem acessados com robôs rígidos, ou muito perigosos para os humanos.

"Desenvolvendo uma nova tecnologia híbrida que combina três técnicas de fabricação diferentes, criamos uma aranha robótica macia feita apenas de borracha de silicone, com 18 graus de liberdade, abrangendo mudanças na estrutura, movimento e cor, e com detalhes minúsculos, na faixa dos micrômetros," disse Sheila Russo, que fez o projeto com Tommaso Ranzani e colegas das universidades de Harvard e Boston, nos EUA.

Robô hidráulico/pneumático

A aranha é apenas um exemplo de uma técnica que a equipe batizou de MORPH (Microfluidic Origami for Reconfigurable Pneumatic/Hydrolic, ou origami microfluídico para pneumática/hidráulica reconfigurável).

Tudo começa com o uso de uma litografia tradicional para produzir 12 camadas de um silicone elástico que, juntas, constituem a base material da aranha. Cada camada é precisamente cortada de um molde com uma técnica de microusinagem a laser e, em seguida, colada à camada abaixo, até criar a estrutura 3D da aranha.

A chave para transformar essa estrutura intermediária no robô móvel é uma rede de canais microfluídicos que é integrada nas camadas individuais. Com uma terceira técnica, conhecida como autodobradura induzida por injeção, uma parte dos canais microfluídicos recebe uma resina curável, o que faz com que as camadas individuais dobrem-se localmente em sua configuração final. Assim, por exemplo, o abdômen inchado da aranha e as pernas curvadas para baixo tornam-se características permanentes.

O conjunto restante de canais microfluídicos é utilizado para colorir os olhos e simular os padrões de cores abdominais da espécie aranha-pavão, na qual a equipe se inspirou - e, claro, para induzir movimentos nas pernas que permitem que a aranha ande.

"A abordagem MORPH pode abrir o campo da robótica leve para pesquisadores mais focados em aplicações médicas, nas quais os tamanhos menores e a flexibilidade desses robôs podem permitir uma abordagem totalmente nova à endoscopia e à microcirurgia," disse o professor Donald Ingber, coordenador da equipe.

Bibliografia:

Increasing the Dimensionality of Soft Microstructures through Injection-Induced Self-Folding
Tommaso Ranzani, Sheila Russo, Nicholas W. Bartlett, Michael Wehner, Robert J. Wood
Advanced Materials
DOI: 10.1002/adma.201802739




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