Cientistas do Instituto Italiano de Tecnologia (IIT) usaram a impressão 3D para desenvolver um novo tipo de músculo artificial que pode imitar melhor os movimentos da mão humana e levantar 1,000 vezes mais peso. Este avanço abre as portas para a próxima geração de robótica, aproximando-nos um passo de fazer uma prótese real de Luke Skywalker.
Os cientistas há muito procuram uma maneira de simular os movimentos da mão humana, mas ainda precisam criar um atuador que possa se mover com a mesma graça e complexidade. A maioria das réplicas é muito dura ou não é forte o suficiente para uso prático. No entanto, o Dr. Corrado De Pascali e seus colegas do IIT desenvolveram recentemente um novo tipo de atuador artificial usando um único componente monolítico impresso em 3D. O resultado é mais flexível e mais forte do que a geração anterior de músculos artificiais e pode se mover como um humano.
Seu novo músculo artificial, que eles chamam de atuador de retração e alongamento baseado em geometria (GRACE), é capaz de esticar e contrair como um humano. Os atuadores foram projetados usando modelos matemáticos e impressos em 3D usando resinas fotopoliméricas flexíveis. Sua maior adaptação aos designs anteriores foi a adição de dobras aos músculos, permitindo que eles se curvassem e se desdobrassem, proporcionando maior força e flexibilidade do que outros músculos artificiais. Um único atuador de 8-gramas pode levantar 8kg.
Atuadores acionados por GRACE em mãos robóticas imitam o movimento humano
Desde então, a equipe explorou ainda mais a função do músculo artificial e combinou 18 atuadores de diferentes tamanhos em uma mão robótica. Impressionantemente, o dispositivo é capaz de torcer a palma da mão, girar o pulso e flexionar os dedos aplicando força de diferentes partes do oponente.
Ainda assim, observaram os cientistas, "ainda é difícil reproduzir a 'funcionalidade e elegância' proporcionada pelo complexo arranjo dos músculos do corpo humano". No entanto, os atuadores ainda são uma grande melhoria em relação às técnicas anteriores.
Mais pesquisas são necessárias antes que esses músculos artificiais vejam uma implementação robusta, mas uma área de pesquisa de interesse particular é a formulação de resina. Há um grande potencial para esses tipos de dispositivos e, se as resinas puderem melhorar a força e a flexibilidade, a gama de aplicações desses músculos artificiais poderá ser expandida ainda mais.
Esses novos músculos impressos em 3D, sem dúvida, andarão de mãos dadas com outras melhorias que vimos recentemente em próteses e avanços robóticos. Embora não seja perfeito, estamos animados para ver para onde a tecnologia vai a partir daqui. Um dia, a tecnologia pode até ser usada para fazer sua prótese pessoal de Luke Skywalker impressa em 3D quando inevitavelmente quebrarmos nossas mãos enquanto brincamos com sabres de luz.