Grandes robôs fazem origami para construir pequenos robôs

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/02/2012

Dois microrrobôs fabricados com a técnica de dobradura.
[Imagem: Whitney et al./IOP]

Inspiração infantil

Muitos livros infantis têm páginas recortadas e dobradas que "saltam" quando são abertas, criando paisagens tridimensionais.

Inspirados nessa técnica, e na técnica das dobraduras japonesas, o origami, cientistas da Universidade de Harvard criaram uma nova forma de construir microrrobôs.

Em vez de papel, foi utilizado um sanduíche de nada menos do que 18 camadas, com "recheios" que incluem um filme plástico (Kapton®), titânio, cerâmica, latão, alumínio e folhas adesivas.

Depois de laminadas em conjunto, elas formam uma estrutura única, que é cortada a laser para formar as micromáquinas.

Selecionando onde cortar e onde colocar as folhas adesivas, cria-se uma estrutura que, ao ser aberta, expõe o robô com seu formato tridimensional já totalmente pronto.

Pode-se então adicionar sensores e outros equipamentos eletrônicos maiores, que não puderem ser incorporados na forma de folhas laminadas.

Robôs bioinspirados

Cada microrrobô tem o tamanho aproximado de uma moeda de 1 centavo, com a vantagem que dezenas deles podem ser fabricados simultaneamente, cortando uma única folha multicamada.

Em vez de papel, as dobraduras robóticas usam um sanduíche de dezenas de camadas.
[Imagem: Whitney et al./IOP]

"Nós pegamos algo que era uma arte, um processo artesanal, e o adaptamos para um processo de produção em massa automatizado," diz Pratheev Sreetharan, que idealizou a técnica juntamente com seu colega Peter Whitney.

Os dois trabalham há anos no desenvolvimento de robôs bioinspirados, sobretudo em abelhas - eles querem robôs que possam trabalhar em conjunto, como uma colônia, e, se possível, que possam voar.

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A automatização do processo de fabricação significa que os pesquisadores poderão deixar de trabalhar horas ao microscópio, tentando soldar peças do tamanho de grãos de poeira, e poderão se concentrar no projeto de novas funcionalidades para seus robôs-insetos.

Robôs que fabricam robôs

A rigor, ao permitir usar qualquer tipo de material, incluindo polímeros, metais, cerâmicas e compósitos, a nova técnica permite a construção não apenas de robôs, mas de qualquer dispositivo eletromecânica em miniatura, como os MEMS (sistemas microeletromecânicos).

"A capacidade para incorporar qualquer tipo e qualquer número de materiais em camadas, juntamente com circuitos integrados eletrônicos, significa que nós podemos produzir sistemas completos em qualquer formato tridimensional," diz Rod Wood, membro da equipe.

Embora os protótipos tenham apenas cerca de um milímetro de espessura, como o corte é feito a laser, os microrrobôs e outros dispositivos podem ser fabricados com dimensões até na faixa dos centímetros.

A fabricação dos microrrobôs usa os mesmos equipamentos empregados na fabricação das placas de circuito impresso, que é um processo totalmente robotizado. Ou seja, grandes robôs agora poderão fabricar pequenos robôs.

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