Robôs utilizam músculo artificial para levantar peso
Pesquisadores sul-coreanos criam músculo artificial capaz de levantar 4.000 vezes seu peso, revolucionando a robótica
Uma equipe de pesquisadores da Coreia do Sul anunciou o desenvolvimento de um músculo artificial com a impressionante capacidade de levantar até 4.000 vezes seu próprio peso. Este avanço promete revolucionar a área da robótica, especialmente na criação de robôs humanoides.
O principal destaque na pesquisa reside na inovação do design do músculo, que possui a capacidade de alternar entre estados flexíveis e tensos conforme necessário, uma característica inédita neste campo. As descobertas foram publicadas na revista Advanced Functional Materials.
Segundo Hoon Eui Jeong, professor de engenharia mecânica no Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST) e autor principal do estudo, “esta pesquisa supera a limitação fundamental das músculos artificiais tradicionais, que são ou altamente elásticos e fracos, ou fortes e rígidos. Nosso material compósito consegue realizar ambas as funções, abrindo portas para robôs macios mais versáteis, dispositivos vestíveis e interfaces intuitivas entre humanos e máquinas”.
A dificuldade com músculos artificiais geralmente está relacionada à sua incapacidade de manter flexibilidade enquanto oferecem um desempenho energético adequado. No entanto, os músculos artificiais macios são considerados transformadores por serem leves, mecanicamente conformáveis e capazes de atuar em múltiplas direções.
O termo “densidade de trabalho”, mencionado pelos pesquisadores, refere-se à quantidade de energia que o músculo pode fornecer por unidade de volume. O desafio consiste em alcançar altos valores nessa medida enquanto se mantém uma boa elasticidade.
Detalhes
A nova criação foi descrita como um “atuador compósito magnético de alto desempenho”, resultante da combinação química complexa de polímeros que se interligam para imitar o movimento dos músculos humanos. Um dos polímeros utilizados pode ter sua rigidez ajustada e está inserido em uma matriz que contém micropartículas magnéticas na superfície, as quais também podem ser controladas.
Essa configuração permite que o músculo seja animado através da rigidez ajustável, possibilitando seu movimento conforme necessário. A abordagem inovadora dos pesquisadores combina dois mecanismos distintos de entrelaçamento: uma rede química covalentemente ligada e uma rede fisicamente interativa reversível. Essa dualidade confere durabilidade ao músculo para operações prolongadas, conforme destacado no estudo.
O equilíbrio entre rigidez e elasticidade é eficazmente resolvido por meio dessa arquitetura dupla de entrelaçamento, onde as micropartículas (NdFeB) na superfície do músculo são potencializadas por um líquido incolor (octadeciltricloro-silano), disperso pela matriz polimérica.
No estado rígido, o músculo artificial pesa apenas 1,13 gramas e é capaz de suportar até 5 quilos, equivalente a aproximadamente 4.400 vezes seu peso. Em comparação, um músculo humano contrai-se a cerca de 40% de deformação, enquanto o músculo sintético alcança uma deformação impressionante de 86,4%, superando em mais do que o dobro a capacidade dos músculos humanos.
Segundo o ‘Live Science’, para medir a força do novo músculo artificial, os pesquisadores realizaram um teste uniaxial de tração. Este tipo de teste mecânico aplica uma força puxando o objeto até sua fratura, permitindo a medição da elongação em relação à força aplicada para determinar a resistência máxima ao alongamento.
