Às vezes, a natureza fornece os melhores planos para a construção de robôs eficazes. Também pode fornecer o melhor material. Bilhões de anos de seleção natural construíram máquinas bastante impressionantes, então você não pode realmente culpar os engenheiros por se inspirarem um pouco no mundo ao seu redor. Em particular, o campo da robótica flexível - com seus componentes flexíveis e conformes - deve muito à biologia animal.
Embora esses sistemas tenham formas suaves, muitos de seus componentes ainda são rígidos, como seus homólogos mais tradicionais. Os pesquisadores estão trabalhando para trazer elementos flexíveis para criar locomoção para esses robôs suaves. Como o MIT resume sucintamente, 'nossos músculos são os atuadores perfeitos da natureza'.
A equipe está indo além de simplesmente imitar músculos aqui, no entanto. Pesquisadores da escola estão usando tecido muscular vivo em conjunto com partes de robô sintéticas para uma classificação de robôs conhecida como 'biohíbridos'.
A professora de engenharia do MIT Ritu Raman confirmou o processo com o TechCrunch, observando: 'Construímos os tecidos musculares a partir de células de ratos e, em seguida, colocamos os tecidos musculares no esqueleto do nosso robô. Os músculos então funcionam como atuadores para o robô - toda vez que o músculo se contrai, o robô se move'.
As fibras musculares estão ligadas a um dispositivo 'semelhante a uma mola' chamado 'flexura', que serve como uma espécie de estrutura esquelética para o sistema. O tecido muscular biológico pode ser difícil de trabalhar e geralmente imprevisível. Deixado em uma placa de Petri, o tecido se expandirá e contrairá conforme o esperado, mas não de maneira controlada.
Para serem implantados em sistemas robóticos, eles têm que ser confiáveis, previsíveis e repetíveis. Neste caso, isso requer o uso de estruturas que são conformes em uma direção e resistentes na outra. A equipe de Raman encontrou uma solução no laboratório de fabricação do Professor Martin Culpepper do MIT.
As flexuras ainda precisavam ser ajustadas às especificações do robô, optando eventualmente por estruturas com 1/100th da rigidez do tecido muscular. 'Quando o músculo se contrai, toda a força é convertida em movimento naquela direção', observa Raman. É uma ampliação enorme'.
O sistema de fibra muscular/flexura pode ser aplicado a vários tipos de robôs de diferentes tamanhos, mas Raman diz que a equipe está focada em criar robôs extremamente pequenos que um dia poderiam operar dentro do corpo para realizar procedimentos minimamente invasivos.
