Cientistas da Universidade Waseda podem ter chegado um passo mais perto de inovar os robôs soft para cuidar das pessoas. Seu material, Contudo, é algo que você nunca esperava.

Eles desenvolveram cristais robóticos que andam lentamente, estilo inchworm, e lance 20, 000 vezes mais rápido do que sua velocidade de caminhada. Estes se movendo autonomamente, cristais orgânicos têm grande potencial como material para robôs soft no futuro, especialmente na área médica.

"Os cristais são flexíveis, durável e leve, "diz Hideko Koshima, professor visitante da Organização de Pesquisa para Inovação em Nano e Vida de Waseda. “Possivelmente poderiam ser usados ​​como material para microrrobôs que transportam substâncias na região microscópica, por exemplo, carregando óvulos para tratamento de infertilidade ou realização de cirurgia invasiva. "O estudo foi publicado em Nature Communications em 7 de fevereiro, 2018.

Espera-se que os cristais desempenhem um papel importante como material locomotor para robôs macios com movimento mecânico por meio de flexão e expansão / contração. Contudo, busca-se mais variedade nos movimentos.

Anteriormente em 2016, O grupo de pesquisa de Koshima relatou que os cristais quirais de azobenzeno se dobram com a exposição à luz. Durante esta investigação, os cristais foram encontrados para sofrer transição de fase a 145 ° C sem fratura, mesmo após aquecimento e resfriamento repetidos. Com base nessas descobertas, eles projetaram os cristais robóticos demonstrando dois modos de locomoção:caminhar e rolar.

Usando uma câmera termográfica infravermelha e um microscópio óptico digital, o grupo observou que fina, cristais em forma de placa longa com gradiente de espessura na direção longitudinal caminharam lentamente como uma lagarta por meio de flexão e endireitamento repetidos sob ciclos de aquecimento e resfriamento perto da temperatura de transição em uma placa quente, movendo 1,5 mm em 30 minutos. Por outro lado, mais fino, cristais em forma de placa mais longos com gradiente de largura enrolados em 3,1 mm em 0,2 segundos, acelerado pela flexão inclinada e depois pela inversão, sob apenas um processo de aquecimento e resfriamento.

"A força motriz por trás da locomoção andando e rolando foi gerada a partir da forma assimétrica dos cristais, "Koshima explica.

Embora mais estudos sejam necessários para controlar a direção e velocidade dos cristais robóticos para aplicações práticas, esta descoberta abre uma porta para um novo campo da robótica do cristal, e em uma escala maior, nos traz um passo mais perto de abordar as questões relacionadas ao envelhecimento da população.

"Atualmente, robôs são rígidos e pesados, tornando-os inadequados para a interação diária com humanos, "pontua Koshima." Nossos cristais poderiam ser usados ​​como um novo tipo de material para robôs macios com maior segurança e conforto. Conforme nossa sociedade envelhece, devemos considerar a relação simbiótica entre humanos e robôs, já que os robôs podem cuidar das pessoas, incluindo os idosos, em um futuro próximo. "Koshima agora está tentando produzir cristais robóticos que sofrem transição de fase a uma temperatura muito mais baixa.