Pesquisadores do MIT Media Lab e do Politecnico di Bari desenvolveram novas fibras musculares artificiais silenciosas para robôs, transformando potencialmente o movimento robótico e dispositivos auxiliares vestíveis. A tecnologia, conhecida como músculos de fibra eletrofluídica, foi detalhada em artigo publicado na Science Robotics.
A equipe de pesquisa, liderada pelo estudante de pós-graduação do MIT Ozgun Kilic Afsar e pelo professor do Politecnico di Bari Vito Cacucciolo, combina duas tecnologias: atuadores finos McKibben e bombas eletrohidrodinâmicas miniaturizadas (EHD). Este sistema permite o movimento sem motores ou bombas externas e aborda as limitações enfrentadas anteriormente por robôs leves movidos a fluidos.
As bombas EHD funcionam criando pressão em um compartimento de fluido selado, permitindo o movimento sem quaisquer peças mecânicas. Cada bomba EHD é leve, pesando apenas alguns gramas e comparável em espessura a um palito de dente. Ao usar um design antagônico onde um atuador se contrai enquanto o outro relaxa, o sistema imita as interações musculares humanas.
Afsar afirmou: “Não escolhemos esta configuração simplesmente por uma questão de biomimética, mas porque precisávamos de uma forma de armazenar o fluido dentro do desenho muscular”. Esta configuração elimina a necessidade de um reservatório de fluido externo, o que limitou a aplicação de robôs acionados por fluido fora dos ambientes de laboratório.
As fibras podem ser dispostas em diversas configurações, assemelhando-se ao tecido muscular biológico, permitindo um empacotamento mais compacto em sistemas robóticos. As demonstrações da tecnologia incluíram um par bíceps-tríceps que controlava um braço robótico impresso em 3D e um braço de alavanca capaz de lançar objetos em apenas 100 milissegundos.
Herbert Shea, professor da Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, elogiou o trabalho como um avanço significativo na atuação suave. Ele observou: “A falta de peças móveis na bomba torna esses músculos silenciosos, uma grande vantagem para dispositivos protéticos e roupas auxiliares”.
A equipa do MIT-Politécnico antecipa que estes músculos artificiais poderão ser utilizados em diversas aplicações, desde exoesqueletos concebidos para auxiliar no levantamento de cargas pesadas até dispositivos destinados a restaurar a destreza. Cacucciolo acrescentou: “Onde quer que sejam usados atuadores fluídicos, ou onde os engenheiros queiram substituir bombas externas por internas, esses princípios de design podem ser aplicados em uma ampla gama de sistemas robóticos acionados por fluido.” A pesquisa recebeu apoio do Conselho Europeu de Pesquisa e do consórcio multipatrocinado do MIT Media Lab.
