segunda-feira, fevereiro 20, 2012

Robôs de papel têm toque suave, mas muita força

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/02/2012

Robôs de papel têm toque suave, mas muita força
O papel é um material interessante para a construção de robôs porque, mesmo sendo flexível, não estica como os plásticos, o que o torna adequado para criar estruturas rígidas.[Imagem: Martinez et al./AFM] 

Robôs macios
A equipe do professor George Whitesides gosta de trabalhar com "tecnologias suaves".
Em seu laboratório na Universidade de Harvard, eles já criaram desde biochips de papel até uma mão robótica flexível, voltada para robôs cirurgiões.
Ainda de olho na robótica, agora eles demonstraram que o outro elemento muito presente em seu trabalho, o papel, pode ser usado para criar mecanismos de controle de robôs que são simultaneamente leves, fortes, simples e muito baratos de se fabricar.
Usando técnicas de origami e sistemas de atuação e movimentos flexíveis e suaves, os pesquisadores afirmam pretender criar robôs bem mais próximos à maciez dos seres vivos do que seus equivalentes de metal e movimentados por motores elétricos.

Estruturas rígidas de papel
Segundo o grupo, o papel é um material interessante porque, mesmo sendo flexível, não estica como os plásticos, o que o torna adequado para criar estruturas rígidas.
Em uma de suas demonstrações, por exemplo, um tubo feito de papel, medindo 1 centímetro de diâmetro e pesando apenas 8 gramas, funciona como um elevador capaz de erguer até 1 quilograma.
Em termos gerais, os cientistas calcularam que as estruturas de papel são capazes de levantar com segurança até 120 vezes seu próprio peso.
Eles demonstraram vários outros formatos e técnicas de construção que permitem a criação de atuadores cujo projeto seria, no mínimo, complicado demais de se implementar em sistemas tradicionais de motores, engrenagens e molas.
Robôs de papel têm toque suave, mas muita força
Os robôs de papel são acionados por ar-comprimido de baixíssima pressão. [Imagem: Martinez et al./AFM]

Atuadores a ar-comprimido
O "motor" que aciona as estruturas são compósitos formados por elastômeros e fibras ou folhas - que podem ser de papel ou de tecido - formando "canos" de formato complexo, que podem ser controlados com ar-comprimido.
"Esses atuadores respondem à pressurização com uma enorme gama de movimentos, tais como dobras, extensão, contração e torção," afirma o grupo.
Além de mais adequados para lidar com estruturas igualmente macias, como os órgãos de seres vivos, os mecanismos pneumáticos de papel são mais fáceis de fabricar e muito mais baratos do que qualquer outro sistema de manipulação.
Contudo, se for necessário, "eles também podem ser combinados com outros componentes, por exemplo, componentes elétricos, para aumentar sua funcionalidade," dizem os pesquisadores.

Bibliografia:
Elastomeric Origami: Programmable Paper-Elastomer Composites as Pneumatic Actuators
Ramses V. Martinez, Carina R. Fish, Xin Chen, George M. Whitesides
Advanced Functional Materials
1 Feb 2012
Vol.: Article first published online
DOI: 10.1002/adfm.201102978
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