Pesquisadores da Universidade de Queensland desenvolveram um método de impressão 3D para produzir robótica de steel líquido que muda de forma com qualidades musculoesqueléticas inspiradas na fisiologia animal.
Dra. Ruirui Qiao e sua equipe de pesquisa do Instituto Australiano de Bioengenharia e Nanotecnologia (AIBN) usaram a técnica para fabricar componentes e dispositivos de reabilitação médica com resistência e flexibilidade superiores.
“Queremos imitar a locomoção, flexibilidade e controle do movimento dos mamíferos”, Dr. Qiao disse.
“Ao combinar steel líquido esférico ‘macio’ nanopartículas e nanobastões ‘rígidos’ à base de gálio em forma de bastão no processo de impressão 3D, conseguimos replicar a rede interconectada de ossos e músculos que dá aos animais uma vantagem em eficiência e força.
“Este composto ajustável de polímero de gálio pode ser usado para produtos de reabilitação médica de próxima geração, como pinças de alta precisão para membros protéticos.”
À semelhança do trabalho anterior do Dr. Qiao com steel líquido, as novas criações são capazes de assumir e manter diferentes formas e funções quando expostas a estímulos como calor e luz infravermelha.
O Dr. Qiao disse que muitos fabricantes se inspiram nos mecanismos de locomoção das criaturas de corpo mole da natureza.
“Mas fabricar estruturas híbridas é muito desafiador devido às limitações na seleção de materiais, bem como aos processos complexos e de várias etapas envolvidos nos métodos de fabricação tradicionais”, ela disse.
“Desenvolvemos um novo método para imitar a fisiologia animal para beneficiar nossa própria tecnologia usando um processo de fabricação rápido e simples.”
O Dr. Qiao disse que, dada a facilidade de fabricação e suas aplicações potenciais, o compósito polimérico macio-rígido poderia revolucionar o campo de materiais macios híbridos e acelerar inovações em robótica leve.
“Gostaríamos de ver pesquisas que avançassem nas tecnologias de impressão 3D e nas estratégias de design, com foco no aumento da proporção de nanopartículas à base de steel no compósito impresso em 3D”, ela disse.
“Isso melhorará ainda mais as propriedades de resposta e, em última análise, melhorará o desempenho dos robôs flexíveis híbridos.”
O projeto envolveu pesquisadores da AIBN, incluindo Xumin Huang, Jiangyu Hold, Naufal Kabir Ahamed Nasar, Thomas Quinn, Dr. Liwen Zhang e o professor Tom Davis.