Charlottesville, Universidade da Virgínia — InkDesign News — Um novo estudo conduzido por pesquisadores da Universidade da Virgínia apresenta uma inovação na fabricação de robôs flexíveis, propondo o método HydroSpread para criação de filmes ultrafinos diretamente sobre superfícies líquidas. O artigo, publicado recentemente em Science Advances, demonstra como a técnica pode revolucionar as áreas da robótica, monitoramento ambiental e dispositivos médicos.
O Contexto da Pesquisa
A robótica flexível (soft robotics) enfrenta limitações devido aos processos tradicionais de fabricação, que dependem de superfícies rígidas como vidro. A remoção e posterior transferência dos filmes para água costumam resultar em danos e perdas materiais. O professor Baoxing Xu, referência nacional em engenharia bioinspirada, lidera a equipe que se dedica a ultrapassar essas barreiras ao se inspirar em estratégias naturais, principalmente na locomoção de insetos aquáticos.
Resultados e Metodologia
O método HydroSpread utiliza o próprio líquido como “bancada” de montagem, permitindo que gotas de polímero se espalhem formando lâminas uniformes sobre a água. Um laser de precisão esculpe esses filmes em padrões complexos. Prototipagens como o HydroFlexor e HydroBuckler, robôs inspirados por insetos aquáticos, demonstraram movimentação controlada por sistemas de aquecimento infravermelho. A estrutura laminada dos filmes responde ao calor, curvando e gerando movimentos padronizados que podem ser controlados pelo acionamento do calor.
“Fabricating the film directly on liquid gives us an unprecedented level of integration and precision.”
(“A fabricação do filme diretamente no líquido nos proporciona um nível sem precedentes de integração e precisão.”)— Baoxing Xu, Professor, Universidade da Virgínia
Segundo os autores, o HydroSpread elimina etapas frágeis do processo tradicional, ao mesmo tempo em que abre caminhos para aplicações em sensores médicos, eletrônica flexível e monitoramento de poluentes.
Implicações e Próximos Passos
A pesquisa sugere que versões futuras das folhas poliméricas poderão ser controladas não apenas por calor, mas também por luz solar, campos magnéticos ou aquecedores embutidos, o que favorece o desenvolvimento de robôs autônomos para ambientes sensíveis. O método também pode ampliar horizontes na produção de dispositivos vestíveis e sensores para ambientes adversos.
“Instead of building on a rigid surface and then transferring the device, we let the liquid do the work to provide a perfectly smooth platform, reducing failure at every step.”
(“Em vez de construir sobre uma superfície rígida e depois transferir o dispositivo, deixamos o líquido fazer o trabalho e fornecer uma plataforma perfeitamente lisa, reduzindo falhas em cada etapa.”)— Baoxing Xu, Professor, Universidade da Virgínia
O projeto, financiado pela National Science Foundation e pela 4-VA, contou com a participação ativa de estudantes de pós e graduação, ampliando o acesso a técnicas de fabricação de ponta e impulsionando a formação de novos especialistas em engenharia robótica.
Diante das perspectivas abertas pelo HydroSpread, especialistas avaliam que os próximos anos devem trazer o surgimento de robôs leves, flexíveis e autossuficientes capazes de atuar em locais perigosos para seres humanos, assim como avanços em eletrônicos flexíveis e sensores biomédicos. O futuro da robótica flexível aponta para integrações cada vez maiores entre tecnologia e inspiração biológica, com impactos duradouros na sociedade e nas ciências aplicadas. Para acompanhar mais descobertas, acesse nossa página de ciência.
Fonte: (ScienceDaily – Ciência)
