Inspirando-se na adaptabilidade observada em organismos biológicos como o polvo, cientistas coreanos desenvolveram um metamaterial multifuncional codificável que permite ajustar dinamicamente sua forma e propriedades mecânicas em tempo real. Este avanço promissor, liderado por Jun Choe e colegas do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan, supera as limitações dos materiais existentes e abre novas possibilidades de aplicações em robótica macia, interações inteligentes e peles eletrônicas.
A necessidade de materiais adaptativos é evidente, especialmente quando se trata de replicar a flexibilidade e a capacidade de resposta dos organismos vivos. As máquinas e interfaces macias têm sido limitadas em sua adaptabilidade devido à capacidade restrita de ajuste em tempo real e à dificuldade de reprogramar suas propriedades e funcionalidades. Para enfrentar esse desafio, a equipe introduziu uma abordagem inovadora, aproveitando padrões gráficos de rigidez para controlar a adaptabilidade do material.
Este metamaterial multifuncional é capaz de ajustar independentemente os estados de rigidez de suas unidades constituintes, os meta-átomos, permitindo um ajuste local e gradativo de várias qualidades mecânicas. Além disso, o material construído pela equipe é do tipo auxético, caracterizado por um coeficiente de Poisson negativo, o que amplia suas possibilidades tecnológicas.
Controle das propriedades mecânicas do metamaterial
A capacidade do metamaterial de permanecer em um estado definido também confere-lhe memória, aproximando-o ainda mais da chamada matéria digital. Com funcionalidades como absorção de energia ajustável e reutilizável, fornecimento de pressão e capacidade de implementar características desejadas em minutos, sem necessidade de hardware adicional, este material inovador representa um trampolim para o desenvolvimento de robôs flexíveis totalmente adaptáveis e máquinas interativas inteligentes.
A equipe demonstrou o potencial deste metamaterial através da criação de dispositivos adaptativos, como um absorvedor de choque que ajusta suas propriedades em resposta a impactos inesperados, reduzindo significativamente o risco de danos ou ferimentos. Outro protótipo é um dispositivo de transmissão de força que aplica forças em locais e horários desejados, oferecendo um controle preciso sobre os caminhos da transmissão de força.
Além disso, este metamaterial é altamente compatível com tecnologias de inteligência artificial, como aprendizado profundo, e com dispositivos digitais tradicionais. Sua capacidade de converter informação digital em informação física em tempo real abre caminho para a criação de novos materiais inovadores que possam aprender e se adaptar ao ambiente ao seu redor, proporcionando avanços significativos em diversas áreas tecnológicas.
Fonte: Inovação Tecnológica
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