Uma lagartixa correndo pela parede ou pelo teto há muito tempo fascina os cientistas e os encoraja a investigar como aproveitar a misteriosa habilidade do lagarto de desafiar a gravidade.

Embora dispositivos feitos por humanos inspirados em pés de lagartixa tenham surgido nos últimos anos, permitindo que seus usuários escalem lentamente uma parede de vidro, as possíveis aplicações da tecnologia de adesão da lagartixa vão muito além das palhaçadas do Homem-Aranha.

Um pesquisador do Georgia Institute of Technology está estudando como a tecnologia pode ser aplicada em um ambiente industrial de alta precisão, como em braços de robô usados ​​na fabricação de chips de computador.

"Existem inúmeras maneiras de usar a adesão da lagartixa em um ambiente industrial, especialmente no manuseio de materiais delicados como os wafers de silício usados ​​na fabricação de processadores de computador, "disse Michael Varenberg, professor assistente na George W. Woodruff School of Mechanical Engineering da Georgia Tech.

Mas antes que os braços do robô e outros dispositivos possam implementar a tecnologia de adesão das lagartixas, os pesquisadores precisam de mais informações sobre as características mecânicas e físicas das superfícies adesivas feitas pelo homem.

Em um estudo publicado em 13 de dezembro em Interface do Jornal da Royal Society , Varenberg olhou para um tipo específico de superfície adesiva inspirada em lagartixas e estreitou uma gama de ângulos nos quais o material se fixará com mais força e se soltará com mais facilidade.

A lagartixa obtém sua habilidade única por meio do uso de minúsculos pêlos que interagem com as superfícies em um nível intermolecular. É um processo duplo durante o qual os minúsculos fios de cabelo em forma de filme são pressionados na superfície e envolvidos com uma ação de cisalhamento. Eles então se prendem à superfície ou se soltam facilmente quando puxados em direções diferentes.

Para que esse processo seja replicado em uma fábrica usando tecnologia adesiva feita pelo homem, os pesquisadores devem determinar os ângulos precisos nos quais aplicar uma carga para obter ou liberar a aderência entre o braço robótico e o wafer de silício.

A equipe de Varenberg testou uma superfície de microestrutura em forma de parede moldada em polivinilsiloxano e projetada para imitar a capacidade de fixação da lagartixa. Seus testes mostraram que o ângulo de fixação ideal varia entre 60 e 90 graus, enquanto a microestrutura se desprende com força zero quando o ângulo de retirada atinge 140-160 graus.

"Essa faixa relativamente ampla para controlar a fixação e o afastamento dessas microestruturas em forma de parede tornará mais fácil construir um processo mecânico em torno dessa tolerância, "Varenberg disse.

Isso pode ser uma promessa para substituir um método atual usado durante o processamento e inspeção de wafers de silício na produção de processadores de computador. Os braços do robô empregam mandris de cerâmica que usam garras eletrostáticas ou a vácuo para pegar e manusear as bolachas. Logo após a instalação, os pinos de contato de cerâmica começam a se desgastar devido ao carregamento cíclico e liberam partículas que podem contaminar a parte de trás do wafer, levando a defeitos de litografia em sua parte frontal.

"Esta realidade é inconsistente com os padrões de limpeza exigidos na indústria de semicondutores, ", Disse Varenberg." Usar microestruturas de adesão de lagartixas seria melhor porque elas não geram nenhum dano aos wafers e não se desgastam com o tempo. "

As próximas etapas da pesquisa incluem simplificar a técnica de fabricação, trabalhar com materiais de nível industrial, bem como estudar os efeitos do ambiente e parâmetros de geometria de superfície, Varenberg disse.