Pesquisadores da Faculdade de Física da Universidade de Varsóvia, Polônia, usou a tecnologia de elastômero de cristal líquido para demonstrar um micro-robô bioinspirado capaz de imitar a locomoção adesiva de caracóis e lesmas em escala natural. O robô macio de 10 milímetros de comprimento coleta energia de um feixe de laser e pode rastejar em superfícies horizontais, escale paredes verticais e um teto de vidro de cabeça para baixo.

Rastejar por deformação de viagem de um corpo mole é um modo difundido de locomoção - de nematóides microscópicos a minhocas a gastrópodes - animais em escalas o usam para se mover de forma diferente, ambientes geralmente desafiadores. Caramujos, em particular, use muco - um escorregadio, secreção aquosa - para controlar a interação entre o pé ventral e a superfície. Sua locomoção adesiva tem algumas propriedades únicas:pode ser usada em diferentes superfícies, incluindo madeira, metal, copo, teflon (PTFE) ou areia em várias configurações, incluindo rastejar de cabeça para baixo. Para robótica, a baixa complexidade de um único pé contínuo pode oferecer resistência a condições externas adversas e uso e desgaste, enquanto o contato constante com o solo pode fornecer altas margens de resistência a falhas. A locomoção adesiva em robôs tem sido limitada até agora para alimentação externa, demonstradores em escala centimétrica com acionamentos eletromecânicos.

Os elastômeros cristalinos líquidos (LCEs) são materiais inteligentes que podem exibir efeitos macroscópicos, velozes, mudança de forma reversível sob diferentes estímulos, incluindo iluminação com luz visível. Eles podem ser fabricados em várias formas nas escalas micro e milimétricas e, por meio da engenharia de orientação molecular, pode executar modos complexos de atuação.

Pesquisador da Universidade de Varsóvia com colegas do Departamento de Ciências Matemáticas da Universidade Xi'an Jiaotong-Liverpool em Suzhou, China, desenvolveram agora um robô caracol macio em escala natural baseado na resposta opto-mecânica de um atuador contínuo de elastômero líquido-cristalino. A propulsão do robô é impulsionada por deformações de deslocamento induzidas pela luz do corpo mole e sua interação com a camada de muco artificial (glicerina). O robô pode rastejar na velocidade de alguns milímetros por minuto, cerca de 50 vezes mais lento do que caracóis de tamanho comparável, também em uma parede vertical, em um teto de vidro e através de obstáculos.

"Apesar da velocidade lenta, necessidade de lubrificação constante e baixa eficiência energética, nosso robô macio de elastômero oferece uma visão única da micromecânica com materiais inteligentes e também pode fornecer uma plataforma conveniente para estudar a locomoção adesiva, "diz Piotr Wasylczyk, chefe da Instalação de nanoestrutura fotônica da Faculdade de Física da Universidade de Varsóvia, Polônia, quem conduziu o estudo.

Pesquisadores, que já demonstraram um robô lagarta com energia de luz em escala natural, acreditam que uma nova geração de materiais inteligentes, junto com novas técnicas de fabricação em breve lhes permitirão explorar mais áreas da robótica suave e micro-mecânica em pequena escala.

A pesquisa sobre micro-robôs soft e atuadores de polímero é financiada pelo National Science Center (Polônia) dentro do projeto "Atuadores em microescala baseados em polímeros fotossensíveis" e pelo Ministério da Ciência e Educação Superior da Polônia com a "Bolsa Diamentowy "concedido a M. Rogoz.