Kirigami

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Uma equipe de pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte fez avanços inovadores na robótica suave, projetando um novo sistema de pinça robótica inspirado na arte japonesa do kirigami. Esta forma de arte, semelhante ao origami, envolve dobrar e cortar papel bidimensional para criar estruturas tridimensionais. Utilizando este conceito, os pesquisadores desenvolveram uma pinça capaz de… Leia mais

Uma equipe de pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte fez avanços inovadores na robótica suave, projetando um novo sistema de pinça robótica inspirado na arte japonesa do kirigami. Esta forma de arte, semelhante ao origami, envolve dobrar e cortar papel bidimensional para criar estruturas tridimensionais. Utilizando esse conceito, os pesquisadores desenvolveram uma pinça capaz de lidar com tudo, desde microfibras ultrafinas e gotas de água até virar as páginas de um livro e levantar pesos com 16.000 vezes a sua massa.

Nos últimos anos, assistimos ao desenvolvimento de várias garras robóticas, incluindo aquelas que funcionam sem eletricidade, são inspiradas em flores ou estão equipadas com “dedos” de madeira. No entanto, as pinças inspiradas no kirigami da NC State University são anunciadas como um avanço neste campo. “É um desafio criar uma pinça única e macia que possa lidar com objetos ultramacios, ultrafinos e pesados, dado o equilíbrio necessário entre força, precisão e suavidade”, disse Jie Yin, autor correspondente do estudo. No entanto, seu design inspirado no kirigami alcança esse equilíbrio de maneira brilhante.

Uma métrica chave na avaliação da resistência das garras robóticas é a relação carga/peso. Pesando apenas 0,4 gramas, essas pinças inspiradas no kirigami podem levantar até 6,4 kg, uma surpreendente relação carga/peso de cerca de 16.000. Esse feito supera o recorde anterior de 6.400 por uma margem significativa, marcando um avanço significativo no campo – a força, a precisão e a suavidade dessas garras apontam para muitas aplicações potenciais.

O que diferencia essas pinças é sua resistência e suavidade superiores e seu design versátil e opções de materiais. É possível fabricar as pinças com materiais biodegradáveis, como folhas resistentes de plantas. Isso pode ser útil para aplicações em que o uso das garras é apenas por tempo limitado, como no manuseio de alimentos ou materiais biomédicos, de acordo com Yaoye Hong, principal autor do estudo. A equipe também demonstrou a capacidade das garras de lidar com resíduos médicos cortantes com segurança, destacando seu potencial em ambientes médicos.

Os pesquisadores testaram as pinças integrando-as a uma mão protética controlada por músculos, demonstrando o potencial das pinças para melhorar a funcionalidade das próteses. He (Helen) Huang, coautor do estudo, disse: “A nova pinça não pode substituir todas as funções das mãos protéticas existentes, mas pode complementar essas outras funções”.

A equipe acredita que as aplicações potenciais dessas pinças vão muito além das próteses. “Acreditamos que o design da pinça tem aplicações potenciais em campos que vão desde próteses robóticas e processamento de alimentos até fabricação farmacêutica e eletrônica”, acrescentou Yin. Os pesquisadores estão interessados ​​em colaborar com parceiros da indústria para encontrar mais aplicações no mundo real para esta tecnologia.

O desenvolvimento dessas garras robóticas inspiradas no kirigami é um avanço significativo na robótica suave. Equilibrando força, precisão e delicadeza, essas pinças apresentam uma ampla gama de aplicações potenciais, desde áreas médicas até indústrias de manufatura. Com a opção pela utilização de materiais biodegradáveis, o impacto ambiental desta tecnologia é minimizado. À medida que as colaborações com as indústrias se desenvolvem, espera-se que sejam descobertos ainda mais usos inovadores dessas garras versáteis.

A imagem retrata a inspiração para a garra robótica, kirigami,uma variação do origami, a arte japonesa de dobrar papel