Os soft robôs têm uma vantagem distinta sobre seus antepassados ​​rígidos:eles podem se adaptar a ambientes complexos, manuseie objetos frágeis e interaja com segurança com os humanos. Feito de silicone, borracha ou outros polímeros extensíveis, eles são ideais para uso em exoesqueletos de reabilitação e roupas robóticas. Robôs soft bioinspirados poderiam um dia ser implantados para explorar ambientes remotos ou perigosos.

A maioria dos robôs soft são acionados por rígidos, bombas barulhentas que empurram os fluidos para as partes móveis das máquinas. Porque eles estão conectados a essas bombas volumosas por tubos, esses robôs têm autonomia limitada e, na melhor das hipóteses, são complicados de usar.

Cortando amarras de robôs macios

Pesquisadores do Laboratório de Transdutores Soft (LMTS) e do Laboratório de Sistemas Inteligentes (LIS) da EPFL, em colaboração com pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Shibaura em Tóquio, Japão, desenvolveram a primeira bomba totalmente macia - até os eletrodos são flexíveis. Pesando apenas um grama, a bomba é completamente silenciosa e consome muito pouca energia, que obtém de um circuito de 2 cm por 2 cm que inclui uma bateria recarregável. “Se quisermos acionar robôs maiores, conectamos várias bombas juntas, "diz Herbert Shea, o diretor do LMTS.

Esta bomba inovadora pode livrar os robôs macios de suas amarras. "Consideramos isso uma mudança de paradigma no campo da robótica leve, "acrescenta Shea. Os pesquisadores acabam de publicar um artigo sobre seu trabalho em Natureza .

As bombas suaves também podem ser usadas para circular líquidos em finos tubos flexíveis embutidos em roupas inteligentes, levando a roupas que podem resfriar ou aquecer ativamente diferentes regiões do corpo. Isso atenderia às necessidades dos cirurgiões, atletas e pilotos, por exemplo.

Como funciona?

A bomba macia e extensível é baseada no mecanismo físico usado hoje para circular o líquido de resfriamento em sistemas como supercomputadores. A bomba tem um canal em forma de tubo, 1 mm de diâmetro, dentro do qual são impressas filas de eletrodos. A bomba é preenchida com um líquido dielétrico. Quando uma tensão é aplicada, elétrons saltam dos eletrodos para o líquido, dando a algumas das moléculas uma carga elétrica. Essas moléculas são posteriormente atraídas por outros eletrodos, puxando com eles o resto do fluido através do tubo. "Podemos acelerar o fluxo ajustando o campo elétrico, ainda permanece completamente silencioso, "diz Vito Cacucciolo, um pós-doutorado no LMTS e o autor principal do estudo.

Desenvolvimento de músculos artificiais no Japão

Os pesquisadores implantaram com sucesso sua bomba em um tipo de dedo robótico amplamente utilizado em laboratórios de robótica soft. Eles agora estão colaborando com o laboratório de Koichi Suzumori no Japão, que está desenvolvendo músculos artificiais movidos a fluidos e exoesqueletos flexíveis.

A equipe da EPFL também equipou uma luva de tecido com tubos e mostrou que é possível aquecer ou resfriar regiões da luva conforme desejado usando a bomba. "Funciona um pouco como o sistema de aquecimento e refrigeração de sua casa, "diz Cacucciolo. Este aplicativo já despertou o interesse de várias empresas.