Meta-robôs
Uma nova classe de robôs, construídos a partir de lâminas finas como papel, conseguem assumir instantaneamente qualquer uma dentre centenas de formas estáveis, o que permite que eles executem uma ampla variedade de ações, apesar de não possuírem nem motor, nem eletrônicos e nem baterias, e serem feitos de um único material plano.
Caizhi Zhou e colegas da Universidade do Estado da Carolina do Norte, nos EUA, chamam-nos de “metabots”, ou meta-robôs, que são essencialmente folhas de plástico “animadas”, capazes de se mover sobre uma superfície ou agarrar objetos.
“Ao conectar várias folhas, criamos estruturas que inicialmente ficam planas, mas que podem se dobrar e se moldar em uma ampla variedade de configurações estáveis,” disse Zhou. “Por exemplo, se conectarmos quatro folhas, teremos um metabot que pode ficar tão plano quanto uma folha de papel, mas se dobrar em 256 estados estáveis diferentes.”
Para se manterem simples, os meta-robôs dispensam motores, usando materiais igualmente planos para “saltar” de uma forma para outra.
“Começamos com folhas de polímero simples que possuem orifícios, mas, ao aplicar filmes finos na superfície do polímero, conseguimos incorporar materiais que respondem a campos elétricos ou magnéticos,” detalha o professor Jie Yin. “Esses filmes funcionam como atuadores, permitindo-nos alterar a forma da folha remotamente.”
Robôs de metamateriais
Os robôs planos apresentam múltiplos modos de movimento, sendo capazes de saltar ou rastejar em diversas velocidades.
“Os robôs podem mudar sua forma e modo de movimento para se adaptar a diferentes terrenos ou para executar uma variedade de funções, como agarrar e levantar objetos,” disse Zhou. “E, quando incorporamos materiais piezoelétricos nos filmes finos, podemos causar vibrações controladas nos metabots variando a voltagem e a frequência, o que nos dá controle adicional sobre seus movimentos. Por exemplo, podemos fazer um metabot girar para a esquerda ou para a direita enquanto permanece no mesmo lugar.”
Por enquanto os metabots são apenas uma demonstração de conceito, mas sua simplicidade, leveza e, sobretudo, a possibilidade de serem controlados remotamente, sem fios e sem precisarem de baterias, certamente abre possibilidades de múltiplas aplicações.
“Eles estão nos estágios iniciais, de prova de conceito, mas demonstram que essa abordagem para a robótica é barata e altamente adaptável,” diz Yin. “Nosso objetivo é conectar metamateriais e robótica, e acreditamos que os resultados são promissores.”
Bibliografia:
Artigo: Multistable thin-shell metastructures for multiresponsive reconfigurable metabots
Autores: Caizhi Zhou, Haitao Qing, Haoze Sun, Fangjie Qi, Yaoye Hong, Jie Yin
Revista: Science Advances
Vol.: 11, Issue 42
DOI: 10.1126/sciadv.adx4359