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O Meshworm usa o peristaltismo, contraindo e expandindo diferentes segmentos musculares, para atravessar o solo. Imagem via MIT
Nos últimos anos, os engenheiros têm olhado cada vez mais para o mundo natural ao inventar robôs de ponta. Drones voadores inspirados por pássaros e insetos foram para os céus, e robôs nadadores baseados nas águas-vivas foram desenvolvidos para os mares.
Agora, uma equipe de cientistas do MIT, Harvard e da Universidade Nacional de Seul foi inspirada por um tipo diferente de criatura para um robô da próxima geração: a humilde minhoca. Como detalhado em um artigo publicado recentemente na revista Transactions on Mechatronics, um grupo liderado pela professora Sangbae Kim criou um dispositivo que eles chamam de "Meshworm", um pequeno robô que rasteja no chão da mesma forma que os vermes, usando o princípio de peristaltismo.
O dispositivo é impulsionado por uma espiral de músculo artificial em forma de espiral de titânio e liga de níquel, um material escolhido por uma razão específica: ele se estende quando aquecido e contrai de volta à sua forma original depois de resfriado. Os engenheiros usaram uma bateria interna e uma placa de circuito para aplicar uma corrente elétrica fraca a diferentes segmentos musculares dentro do Meshworm, aquecendo cada um deles por sua vez. Quando cada segmento é aquecido, ele se expande em comprimento, fazendo com que a circunferência externa da malha se contraia rapidamente e, em seguida, retorne ao seu tamanho original rapidamente. Como esse movimento ocorre sucessivamente em cada segmento, produz uma onda de contração que permite que o Meshworm rasteje pelo solo.
Tudo isso pode parecer complicado, mas parece incrivelmente realista - você provavelmente já viu isso acontecer centenas de vezes durante a sua vida na natureza. Além das minhocas, os caracóis e os pepinos do mar também se movem através do peristaltismo, e os nossos próprios tratos gastrointestinais movimentam a comida usando o mesmo mecanismo. Veja Meshworm mover no vídeo do MIT abaixo:
Além disso, o robô apresenta músculos artificiais que percorrem o seu comprimento em ambos os lados esquerdo e direito. Quando um desses músculos é aquecido, eles puxam o dispositivo para a esquerda ou para a direita, permitindo que ele gire em qualquer direção à medida que avança. O robô autônomo pode ser programado para se mover ao longo de caminhos específicos sem intervenção humana.
O Meshworm tem mais uma característica notável: é quase indestrutível. Como o dispositivo é composto quase inteiramente de partes moles, ele pode ser martelado ou pisado sem sofrer nenhum dano real. "Você pode jogá-lo, e ele não entrará em colapso", disse Kim em um comunicado de imprensa do MIT. “A maioria das peças mecânicas é rígida e frágil em pequena escala, mas as peças em Meshworms são todas fibrosas e flexíveis.”
Os usos potenciais para os conceitos demonstrados neste dispositivo são variados. A pesquisa é financiada pela DARPA, uma agência do Departamento de Defesa dos Estados Unidos que desenvolve novas tecnologias militares, e alguns especulam que o robô poderia ser usado em missões de reconhecimento, já que poderia ser lançado, lançado ou jogado a longas distâncias. e terra sem dano. Os pesquisadores observam que essa tecnologia pode ser útil para navegar em terrenos acidentados e se encaixar em pequenos espaços; isso, junto com o fato de que opera silenciosa e discretamente, dá credibilidade à idéia de um dia se arrastar pelo chão como um robo-espião assustador.
Mas também pode haver usos mais benignos. Kellar Autumn, professor do Lewis and Clark College que estuda biomecânica em robótica, disse ao MIT que dispositivos semelhantes ao Meshworm poderão um dia ser úteis para uma ampla gama de aplicações, incluindo tecnologia de consumo e dispositivos médicos tais como endoscópios, implantes e próteses. "Mesmo que o corpo do robô seja muito mais simples do que um verme real - ele tem apenas alguns segmentos -, ele parece ter um desempenho bastante impressionante", disse Autumn. "Eu prevejo que na próxima década veremos músculos artificiais que mudam de forma em muitos produtos, como telefones celulares, computadores portáteis e automóveis".
