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Aug 02, 2023

Uma poliamida

Artigo de 24 de julho de 2023 Este artigo foi revisado de acordo com o processo editorial e as políticas da Science X. Os editores destacaram os seguintes atributos, garantindo ao mesmo tempo a

Recurso de 24 de julho de 2023

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por Ingrid Fadelli, Tech Xplore

Nas últimas décadas, os roboticistas têm desenvolvido robôs cada vez mais sofisticados, inspirados na natureza e nos organismos vivos. Ao emular de forma realista processos biológicos e comportamentos animais, estes robôs podem muitas vezes navegar em diferentes ambientes e resolver problemas do mundo real de forma altamente eficaz.

Uma equipe de pesquisa do Instituto Indiano de Tecnologia Indore e do Instituto Indiano de Tecnologia Jodhpur desenvolveu recentemente um novo robô de inspiração biológica que se parece e se move como uma água-viva. Este robô, apresentado no International Journal of Intelligent Robots and Applications, poderá ser usado para monitorar remotamente a vida marinha ou realizar outras missões subaquáticas.

"Um novo robô de água-viva flexível baseado em poliimida, acionado por liga com memória de forma [SMA], foi fabricado e o pulso e o processo de recuperação da água-viva foram imitados", escreveram Muralidharan, Saini e seus colegas em seu artigo. "A técnica existente de fabricação de tentáculos embutidos em fio SMA é um processo demorado e cansativo para o ser humano. A estrutura proposta é nova, econômica e fácil de fabricar, com muito menos tempo em comparação com os métodos convencionais baseados em moldes."

Para criar seu robô, Muralidharan, Saini e seus colegas primeiro cortaram folhas de poliamida Kapton com 75 μm de espessura (ou seja, uma fita à base de poliamida) em uma estrutura simétrica que lembra o corpo de uma água-viva, com um diâmetro de 25 cm. Eles então fizeram furos nessa estrutura em posições específicas onde posteriormente inseririam os fios SMA.

Os SMAs são metais com uma propriedade interessante, nomeadamente a de regressar à sua forma original em resposta ao calor após serem deformados. Para seu robô, os pesquisadores usaram um SMA chamado nitinol, que é comumente usado para criar dispositivos, conectores de cabos e outros componentes eletrônicos.

Nitinol foi inserido nos furos previamente perfurados na estrutura em forma de água-viva e um pedaço adicional de fita de poliamida foi colado no topo do corpo do robô para fixar o fio no lugar. Os pesquisadores então usaram cordões de borracha para conectar a extremidade de cada tentáculo ao centro do corpo do robô.

“O comportamento da estrutura proposta da água-viva foi investigado com diversos diâmetros e frequências de fios SMA”, escreveram Muralidharan, Saini e seus colegas em seu artigo. "O deslocamento e a velocidade dos tentáculos da água-viva durante a imitação foram medidos. A modelagem de temperatura da estrutura incorporada do SMA e a modelagem de deflexão usando a teoria de flexão de feixe foram realizadas. Além disso, uma simulação preliminar da imitação da água-viva foi realizada no Ansys Fluent e no empuxo força foi avaliada."