Pesquisadores na Finlândia estão "treinando" peças de plástico para andar sob o comando da luz. O método desenvolvido, publicado em 4 de dezembro na revista Matéria , é a primeira vez que um atuador sintético "aprende" a fazer novos "truques" com base em suas experiências anteriores, sem programação de computador.

Esses plásticos, feito de redes de polímero de cristal líquido termo-responsivo e uma camada de corante, são atuadores suaves que podem converter energia em movimento mecânico. Inicialmente, o atuador responde apenas ao calor, mas associando luz com calor, aprende a responder à luz. Em resposta, o atuador se curva da mesma forma que um humano torce o dedo indicador. Ao irradiar o atuador periodicamente, ele "anda" como uma lagarta com uma velocidade de 1 mm / s, aproximadamente o mesmo ritmo de um caracol.

"Nossa pesquisa está essencialmente perguntando se um material inanimado pode de alguma forma aprender em um sentido muito simplista, "diz o autor sênior Arri Priimägi, da Universidade de Tampere. "Meu colega, Professor Olli Ikkala da Aalto University, colocou a questão:os materiais podem aprender, e o que significa se os materiais aprenderem? Em seguida, juntamos forças nesta pesquisa para fazer robôs que, de alguma forma, aprendessem novos truques. "A equipe de pesquisa também inclui os pesquisadores de pós-doutorado Hao Zeng, Universidade de Tampere, e Hang Zhang, Aalto University.

O processo de condicionamento, que associa luz com calor, permite que a tinta na superfície se espalhe por todo o atuador, tornando-o azul. O fenômeno aumenta a absorção geral de luz, que potencializa o efeito fototérmico e eleva a temperatura do atuador. Em seguida, "aprende" a curvar-se durante a irradiação.

"Este estudo que fizemos foi inspirado na experiência com cães de Pavlov, "diz Priimägi. No experimento, um cachorro saliva em resposta ao ver comida. Pavlov então tocou a campainha antes de dar comida ao cachorro. Depois de algumas repetições, o cachorro associou a comida ao sino e começou a salivar ao ouvir o sino. "Se você pensar sobre o nosso sistema, o calor corresponde à comida, e a luz corresponderia ao sino do experimento de Pavlov. "

"Muitos dirão que estamos levando essa analogia longe demais, "diz Priimägi." Em certo sentido, essas pessoas estão certas porque, em comparação com os sistemas biológicos, o material que estudamos é muito simples e limitado. Mas nas circunstâncias certas, a analogia é válida. "O próximo passo para a equipe é aumentar o nível de complexidade e controlabilidade dos sistemas, a fim de encontrar os limites das analogias que podem ser traçadas aos sistemas biológicos. "Nosso objetivo é fazer perguntas que talvez nos permitam olhar para os materiais inanimados de uma nova luz."

Mas além de caminhar, os sistemas também podem "reconhecer" e responder a diferentes comprimentos de onda de luz que correspondem ao revestimento de seu corante. Esta característica torna o material um micro-robô macio ajustável que pode ser controlado remotamente, um material ideal para aplicações biomédicas.

"Acho que há muitos aspectos interessantes nisso. Essas redes de cristal líquido controladas remotamente se comportam como pequenos músculos artificiais, "diz Priimägi." Espero e acredito que haja muitas maneiras de eles beneficiarem o campo biomédico, entre outros campos, como fotônica, no futuro."