Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte desenvolveram uma nova técnica que usa campos luminosos e magnéticos para controlar remotamente o movimento de robôs flexíveis, prendê-los na posição pelo tempo que for necessário e reconfigurar os robôs em novas formas, relatam pesquisadores.
luzes e ímãs para robôs
“Ao projetar as propriedades do material, podemos controlar o movimento do robô macio remotamente; podemos fazê-lo manter uma determinada forma; podemos então retornar o robô à sua forma original ou modificar ainda mais seu movimento; e podemos fazer isso repetidamente. Todas essas coisas são valiosas, em termos da utilidade dessa tecnologia em aplicações biomédicas ou aeroespaciais “, diz Joe Tracy, autor correspondente de um artigo sobre o trabalho.
Para este trabalho, os pesquisadores usaram robôs macios feitos de um polímero incorporado com micropartículas de ferro magnéticas. Sob condições normais, o material é relativamente rígido e mantém sua forma. No entanto, os pesquisadores podem aquecer o material usando a luz de um diodo emissor de luz (LED), o que torna o polímero maleável. Uma vez flexíveis, os pesquisadores demonstraram que podiam controlar a forma do robô remotamente aplicando um campo magnético. Após formar a forma desejada, os pesquisadores podem remover a luz do LED, permitindo que o robô retome sua rigidez original – bloqueando efetivamente a forma no lugar.
Aplicando a luz uma segunda vez e removendo o campo magnético, os pesquisadores poderiam fazer com que os robôs macios retornassem às suas formas originais. Ou eles poderiam aplicar a luz novamente e manipular o campo magnético para mover os robôs ou levá-los a assumir novas formas.
Em testes experimentais, os pesquisadores demonstraram que os robôs macios poderiam formar “garras” para levantar e transportar objetos. Os robôs macios também podiam formar cantilevers, ou dobrados em “flores” com pétalas que se dobram em direções diferentes.
“Não estamos limitados a configurações binárias, como um grabber aberto ou fechado”, diz a primeira autora Jessica Liu, uma aluna de doutorado. “Podemos controlar a luz para garantir que um robô mantenha sua forma a qualquer momento.”
Além disso, os pesquisadores desenvolveram um modelo computacional que eles podem usar para otimizar o processo de design do robô flexível. O modelo permite que eles ajustem a forma de um robô, a espessura do polímero, a abundância de micropartículas de ferro no polímero e o tamanho e a direção do campo magnético necessário antes de construir um protótipo para realizar uma tarefa específica.
“Os próximos passos incluem a otimização do polímero para diferentes aplicações”, diz Tracy. “Por exemplo, polímeros de engenharia que respondem a diferentes temperaturas para atender às necessidades de aplicações específicas.”
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Caroline Ramos
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