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  • Robôs suaves utilizam níveis de gradiente de umidade para gerar sinais

    As unidades de origami autônomamente reconfiguradas podem ser conectadas para formar portas lógicas booleanas dinâmicas. Por exemplo, o estado da reconfiguração da porta de uma entrada (direita) pode alterar a forma da saída (parte inferior). Crédito:PNAS

    Uma equipe de pesquisadores do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos EUA, Base da Força Aérea Wright-Patterson, desenvolveu um tipo de robô macio que pode gerar sinais sem usar eletricidade. Em seu artigo publicado em Proceedings of the National Academy of Sciences , os pesquisadores descrevem seu estudo de objetos de origami e seu possível uso como dispositivos de sinalização e, possivelmente, como portas lógicas.

    Origami é, claro, a arte de dobrar papel em objetos interessantes. Neste novo esforço, os pesquisadores olharam para a forma de arte antiga como um possível bloco de construção para um robô macio. Em vez de usar papel, a equipe usou folhas de polipropileno - pode absorver água da umidade atmosférica sem perder sua forma principal. Ele perde um pouco de sua rigidez, Contudo, quando colocado em um ambiente úmido. Os pesquisadores exploraram esse fenômeno para usar essas folhas como atuadores mecânicos.

    Eles descobriram que se dobrassem as folhas em certos lugares, a folha achataria quando exposta a condições úmidas. Por outro lado, os lençóis subiriam mais uma vez quando expostos ao ar mais seco. Essa capacidade de se mover entre estados, os pesquisadores notaram, permitiu que as folhas funcionassem como um gatilho para ações de outros tipos de dispositivos ou máquinas. Também permitia a geração de sinais usando apenas condições ambientais - com base na maneira como o polipropileno se comportava em um gradiente de umidade. E nas condições certas, as folhas podem existir em dois estados, plano ou vertical, sugerindo seu uso como portas lógicas.

    A reconfiguração autônoma do origami alimentado pelo ambiente leva à locomoção rastejante. Crédito:PNAS

    Ao testar suas ideias, os pesquisadores descobriram que, ao juntar várias folhas, eles poderiam compartilhar informações, execute a lógica booleana e até mesmo se mova. Esse, eles afirmam, sugere seu uso em uma ampla variedade de aplicações de robôs soft, alguns dos quais podem incluir a realização de funções normalmente realizadas por máquinas baseadas digitalmente.

    A robótica leve é ​​um campo promissor devido a alguns dos benefícios esperados. Esses robôs seriam melhores, acredita-se, no manuseio de objetos delicados. Espera-se que os soft robôs que podem realizar tarefas automaticamente ofereçam serviços como sinalização de sistemas de ar condicionado ou manipulação de objetos com base em nada além dos níveis de umidade.

    Locomoção rastejante de uma bomba d'água ecologicamente correta. A energia armazenada mecanicamente na bomba d'água é liberada durante o snap-through, fazendo com que a estrutura salte para frente. Crédito: Proceedings of the National Academy of Sciences (2018). DOI:10.1073 / pnas.1805122115

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