Por Achados do Estudo
Se você já assistiu aos filmes “O Exterminador do Futuro”, provavelmente se lembra dos robôs aterrorizantes que podiam se consertar após ferimentos horríveis. Agora, cientistas da vida real desenvolveram uma pele sintética para robôs que se “cura” e possui um senso de toque semelhante ao humano . Os pesquisadores dizem que esse material pode tornar as pessoas mais confortáveis com a inteligência artificial em residências e locais de trabalho. Também pode contribuir para o desenvolvimento de robôs humanóides mais realistas.
“Conseguimos o que acreditamos ser a primeira demonstração de um sensor de filme fino multicamadas que se realinha automaticamente durante a cicatrização ,” diz Ph.D. candidato Chris Cooper, um co-autor do estudo, em um comunicado de imprensa . “Este é um passo crítico para imitar a pele humana, que tem várias camadas que se remontam corretamente durante o processo de cicatrização”.
A pele humana tem qualidades extraordinárias, como sentir temperatura, pressão e textura, esticar e se recuperar repetidamente e servir como uma barreira protetora contra ameaças ambientais. Os pesquisadores da Universidade de Stanford pretendiam replicar esses recursos usando materiais sintéticos em camadas .
“É macio e elástico. Mas se você perfurá-lo, cortá-lo ou cortá-lo, cada camada se curará seletivamente para restaurar a função geral. Assim como a pele real”, explica o co-autor Dr. Sam Root.
Uma fotografia de microscópio digital com perfil de profundidade de um filme laminado alternado de 5 camadas de filmes de polímeros dinâmicos imiscíveis que foram danificados, alinhados autonomamente, auto-reparados e depois separados em um objeto não auto-reparável (para mostrar a localização do dano). CRÉDITO: Bao Group, Stanford U.
A equipe aspira desenvolver uma pele sintética de várias camadas , com cada camada tendo menos de um mícron de espessura. Uma pilha de 10 ou mais camadas não seria mais espessa do que uma folha de papel.
“Relatamos a primeira pele eletrônica sintética auto-reparável multicamadas em 2012 na Nature Nanotechnology. Desde então, tem havido muito interesse em todo o mundo na busca de pele sintética multicamadas ”, observa o principal autor, professor Zhenan Bao.
O estudo atual representa um avanço significativo na ciência e na robótica. As camadas de pele sintética se auto-reconhecem e se alinham umas com as outras, restaurando a funcionalidade à medida que cicatrizam. As versões existentes ainda requerem reparo manual por humanos e até mesmo pequenas alterações podem atrapalhar a recuperação do bot.
Pedaços de pele sintética são atraídos magneticamente; a condutividade elétrica retorna à medida que cicatrizam e o LED acende. (crédito: Bao Group, Stanford U.)
Os cientistas usaram silicone e polipropileno glicol (PPG), ambos exibindo propriedades mecânicas semelhantes à borracha e biocompatibilidade. Partículas minúsculas incitam a condutividade. Quando aquecidos, ambos os polímeros amolecem e fluem, solidificando à medida que esfriam. Quando aquecido a cerca de 70°C (158°F), o autoalinhamento e a cicatrização ocorrem em aproximadamente 24 horas. Em temperatura ambiente, o processo pode levar até uma semana.
“Combinando com navegação guiada por campo magnético e aquecimento por indução, podemos construir robôs flexíveis reconfiguráveis que podem mudar de forma e sentir sua deformação sob demanda”, diz o co-autor Prof. Renee Zhao.
Ela sugere que esses desenvolvimentos também podem revolucionar a guerra com a implantação de robôs indestrutíveis. Os próximos passos da equipe incluem tornar as camadas de pele sintética o mais finas possível e com funções variadas. O protótipo atual foi projetado para detectar a pressão, mas camadas adicionais poderiam detectar mudanças na temperatura ou tensão. Aplicações futuras podem até incluir robôs que se montam dentro do corpo para tratamentos médicos não invasivos, ou peles eletrônicas multissensoriais de autocura que dão aos robôs uma sensação de toque .
Os pesquisadores dizem que a visão de longo prazo é criar dispositivos que possam se recuperar de danos extremos de forma autônoma.
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