Cientistas criaram um enxame de mini-robôs que mudam de forma

Graças aos últimos avanços tecnológicos, sobretudo em robótica e Inteligência Artificial (IA), estamos hoje na margem da fronteira entre ficção e realidade. Inclusive, as inovações vêm desafiando nossa criatividade e percepção sobre como os materiais e dispositivos podem interagir e se adaptar aos ambientes. Seguindo essa linha, cientistas da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara e da Universidade Técnica de Dresden criaram uma espécia de enxame de mini-robôs revolucionários, capazes de mudar de forma, como um tecido vivo. 

Vale destacar que esse projeto, inspirado no desenvolvimento embrionário, pode abrir um leque de possibilidades para a Engenharia de Materiais e a robótica. Leia mais sobre ele no artigo a seguir, do Engenharia 360!

O novo material inteligente inspirado na Biologia

Começamos este artigo explicando que os cientistas norte-americanos e alemães desenvolveram esses mini robôs com base na forma como as células nos seres vivos se organizam para formar as diferentes partes de corpos (tecidos e órgãos). Como bem sabemos, a natureza, em sua infinita sabedoria, sempre serviu de inspiração para projetos de engenharia. E o processo embrionário fascina os cientistas, sendo considerado a chave na criação de materiais inovadores.

Desse tema surgiu, portanto, a ideia de criar um novo material composto por mini-robôs que poderiam imitar a flexibilidade e a adaptabilidade dos tecidos vivos. Explicando melhor, um robô do tamanho de um disco de hóquei, podendo endurecer, fluir como líquido e até autorregenerar. O mesmo seria equipado com oito engrenagens motorizadas, para garantir os movimentos precisos e controlados, substituindo os músculos tradicionais. Um grupo desse dispositivo poderia se mover entre si, mudar de posição e formar estruturas rígidas ou fluidas.

Essa capacidade de mudar de forma, é chamada pela ciência de automorfismo, e é o que torna essa invenção tão especial. Ademais, são as flutuações nas forças exercidas pelos robôs, pequenas variações em seus movimentos, a chave para a transformação. Em resumo, assim como seres vivos, esse novo material pode se adaptar a diferentes situações, moldando-se e alterando sua rigidez.

O que explica a dança coordenada do enxame de mini-robôs

Justamente por serem equipados com motores e engrenagens, esses mini-robôs recém-desenvolvidos são macios e podem facilmente se movimentar de forma coordenada. No cerne desse sistema, sensores de luz. Então, ao receberem sinais luminosos, mudam de direção, adaptando-se ao ambiente, assim como fariam as células humanas, que respondem a sinais bioquímicos no corpo. Ademais, ímãs auxiliam na união dos dispositivos, permitindo a formação de estruturas rígidas e coesas quando necessário.

Com essa explicação, podemos entender como os cientistas se inspiraram nos tecidos embrionários vivos, considerados os melhores materiais inteligentes, com suas células seguindo sinais bioquímicos. Os mini-robôs criados interagem de forma dinâmica, como um organismo; trabalham em conjunto para criar estruturas. E é claro que tudo isso só é possível por conta de um comportamento coletivo.

As infinitas aplicações do novo material na engenharia

Segundo especialistas, as aplicações potenciais desse material inovador são vastas e poderiam abranger diversos setores, como o de construção civil. E, na melhor das hipóteses, ainda seria possível ampliar e miniaturizar esses coletivos robóticos para o design de materiais automorfos e adaptáveis. Imagina, por exemplo, usar esses robôs em procedimentos médicos, minimamente invasivos, reparando tecidos ou administrando medicamento.

Antes de chegarmos a essa realidade, é óbvio que a ciência precisa superar alguns desafios. A escalabilidade e a miniaturização desses robôs são questões críticas, já que o sistema atual está ainda em uma fase inicial de desenvolvimento. A durabilidade e a capacidade de operação dessa tecnologia em ambientes diversos também precisam ser aprimoradas. Mas quando essas questões forem finalmente respondidas, iremos certamente testemunhar uma verdadeira revolução na engenharia, com materiais e máquinas se adaptando melhor às nossas necessidades.

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Fontes: Meteored – Tempo, Tribuna de Minas.

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