Inspirado por polvos, pesquisadores desenvolveram uma estrutura que sente, calcula e responde sem qualquer processamento centralizado - criando um dispositivo que não é exatamente um robô e não é bem um computador, mas tem características de ambos. A nova tecnologia é promissora para uso em uma variedade de aplicações, de robótica leve a dispositivos protéticos.

"Chamamos isso de 'lógica tátil suave, 'e desenvolveram uma série de protótipos demonstrando sua capacidade de tomar decisões no nível do material - onde o sensor está recebendo entrada - em vez de depender de um sistema centralizado, sistema lógico baseado em semicondutor, "diz Michael Dickey, co-autor correspondente de um artigo sobre o trabalho e professor de Engenharia Química e Biomolecular da Alcoa na North Carolina State University.

"Nossa abordagem foi inspirada em polvos, que tem um cérebro centralizado, mas também têm estruturas neuronais significativas ao longo de seus braços. Isso aumenta a possibilidade de que os braços possam "tomar decisões" com base na entrada sensorial, sem instrução direta do cérebro. "

No núcleo dos protótipos lógicos táteis suaves está uma estrutura comum:pigmentos que mudam de cor em diferentes temperaturas, misturado em um macio, forma de silicone elástica. Esse silicone pigmentado contém canais que são preenchidos com metal que é líquido à temperatura ambiente, efetivamente criando um sistema nervoso de fio mole.

Pressionar ou esticar o silicone deforma o metal líquido, o que aumenta sua resistência elétrica, aumentando sua temperatura à medida que a corrente passa por ele. A temperatura mais alta provoca mudança de cor nos corantes sensíveis à temperatura ao redor. Em outras palavras, a estrutura geral tem um meio ajustável de sentir o toque e a tensão.

Os pesquisadores também desenvolveram protótipos lógicos táteis suaves nos quais esta mesma ação - deformar o metal líquido pelo toque - redistribui a energia elétrica para outras partes da rede, fazendo com que o material mude de cor, ativar motores ou acender luzes. Tocar o silicone em um ponto cria uma resposta diferente do que tocar em dois pontos; desta maneira, o sistema executa uma lógica simples em resposta ao toque.

"Esta é uma prova de conceito que demonstra uma nova maneira de pensar sobre como podemos projetar a tomada de decisões em materiais macios, "Dickey diz.

“Existem organismos vivos que podem tomar decisões sem depender de um processador centralizado rígido. Imitando esse paradigma, mostramos com base em materiais, lógica distribuída usando materiais totalmente macios. "

Os pesquisadores estão explorando maneiras de fazer circuitos flexíveis mais complexos, inspirado nos sensores e atuadores sofisticados encontrados em sistemas biológicos.

O papel, "Lógica tátil dos materiais via elastômeros termocrômicos macios inervados, "é publicado na revista Nature Communications .