p Os pesquisadores da Cornell descobriram como alimentar robôs simples com uma nova substância que, quando aquecido, pode expandir mais de 10 vezes de tamanho, alterar sua viscosidade por um fator de 10 e transição de grânulos regulares para altamente irregulares com força surpreendente. p Você também pode comê-lo com um pouco de manteiga e sal.

p "Atuadores robóticos movidos a pipoca, "um artigo recente de co-autoria do estudante de doutorado Steven Ceron, Engenharia Mecânica, e Kirstin H. Petersen, professor assistente de engenharia elétrica e da computação, examina como as qualidades únicas da pipoca podem alimentar dispositivos robóticos baratos que prendem, expandir ou alterar a rigidez.

p "O objetivo do nosso laboratório é tentar fazer robôs muito minimalistas que, quando implantado em grande número, ainda pode realizar grandes coisas, "disse Petersen, que dirige o Laboratório de Inteligência Corporal Coletiva de Cornell. "Robôs simples são baratos e menos sujeitos a falhas e desgaste, portanto, podemos ter muitos operando de forma autônoma por um longo tempo. Por isso, estamos sempre em busca de ideias novas e inovadoras que nos permitam ter mais funcionalidades por menos, e pipoca é uma delas. "

p O estudo é o primeiro a considerar alimentar robôs com pipoca, que é barato, prontamente disponível, biodegradável e, claro, comestível. Como os kernels podem se expandir rapidamente, exercendo força e movimento quando aquecido, eles poderiam potencialmente fornecer energia para robôs saltadores em miniatura. Dispositivos comestíveis podem ser ingeridos para procedimentos médicos. A mistura de difícil, grânulos não estourados e milho estourado mais leve poderiam substituir os fluidos em robôs macios sem a necessidade de bombas de ar ou compressores.

p "Bombas e compressores tendem a ser mais caros, e adicionam muito peso e despesas ao seu robô, "disse Ceron, o autor principal do artigo. "Com pipoca, em algumas das demonstrações que mostramos, você só precisa aplicar voltagem para fazer os kernels estourarem, por isso tiraria todas as peças volumosas e caras dos robôs. "

p Uma vez que os grãos não podem encolher depois de estourar, um mecanismo movido a pipoca geralmente pode ser usado apenas uma vez, embora vários usos sejam concebíveis porque os grãos estourados podem se dissolver na água, Ceron disse.

p Os pesquisadores experimentaram com pipoca Amish Country Extra Small, que escolheram porque a marca não usava aditivos. A variedade extra-pequena teve a maior taxa de expansão daquelas testadas.

p Depois de estudar as propriedades da pipoca usando diferentes tipos de aquecimento, os pesquisadores construíram três atuadores robóticos simples - dispositivos usados ​​para realizar uma função.

p Para um atuador de bloqueio, 36 grãos de pipoca aquecidos com fio de nicromo foram usados ​​para endurecer uma barra de silicone flexível. Para um atuador de elastômero, eles construíram uma pinça macia de três dedos, cujos dedos de silicone foram recheados com pipoca aquecida por arame de nicromo. Quando os grãos estouraram, a expansão exerceu pressão contra as paredes externas dos dedos, fazendo-os enrolar. Para um atuador de origami, eles dobraram os sacos de pipoca orgânica reciclados da Newman's em dobras de fole de origami, encheu-os com grãos e colocou-os no micro-ondas. A expansão dos grãos foi forte o suficiente para suportar o peso de um kettlebell de nove libras.

p O artigo foi apresentado na Conferência Internacional IEEE sobre Robótica e Automação em maio e foi coautor com Aleena Kurumunda '19, Eashan Garg '20, Mira Kim '20 e Tosin Yeku '20. Petersen disse que espera que inspire os pesquisadores a explorar as possibilidades de outros materiais não tradicionais.

p "A robótica é muito boa em abraçar novas ideias, e podemos ser super criativos sobre o que usamos para gerar propriedades multifuncionais, "disse ela." No final, chegamos a soluções muito simples para problemas bastante complexos. Nem sempre precisamos buscar soluções de alta tecnologia. Às vezes, a resposta está bem na nossa frente. "

p O trabalho foi apoiado pela Cornell Engineering Learning Initiative, o prêmio Cornell Electrical and Computer Engineering Early Career e o Cornell Sloan Fellowship.