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Material inspirado em gafanhotos "salta" 200x mais alto que a própria espessura

Pesquisadores da Universidade do Colorado em Boulder, nos Estados Unidos, desenvolveram um novo material semelhante à borracha que pode saltar no ar como um gafanhoto na natureza, sem precisar de qualquer estímulo ou intervenção humana externa.

Segundo os cientistas que participaram dessa descoberta, o material inovador utiliza toda a energia armazenada e a transforma em um tipo de instabilidade elástica, permitindo um salto até 200 vezes maior do que sua própria espessura, como se fosse um inseto pulando de galho em galho.

“Na natureza, muitas adaptações, como a perna de um gafanhoto, utilizam energia armazenada como uma instabilidade elástica. Estamos tentando criar materiais sintéticos que imitem essas propriedades naturais”, explica o professor de engenharia química Timothy White, coautor do estudo.

Cristal líquido

O novo material aproveita o comportamento incomum de uma classe de compostos conhecidos como elastômeros de cristal líquido. Esses materiais são versões modificadas de polímeros sólidos e líquidos, normalmente encontrados em laptops e telas de TV convencionais.

Durantes os testes de laboratório, a equipe colocou pequenos elastômeros de cristal líquido do tamanho de uma lente de contato em uma placa aquecida. À medida que esses filmes esquentavam, eles começavam a se deformar, formando um cone até culminar em um salto 200 vezes mais alto que sua própria espessura em apenas seis milissegundos.

“Isso apresenta oportunidades para o uso de materiais poliméricos de novas maneiras para aplicações como robótica leve, onde muitas vezes precisamos de acesso a esses mecanismos de atuação de alta velocidade e força”, acrescenta a professora de engenharia química Tayler Hebner, autora principal da pesquisa.

Robôs saltadores

Segundo os pesquisadores, os elastômeros de cristal líquido são extremamente versáteis e duráveis, podendo ser usados por várias vezes sem se desgastar. Outra vantagem é que esses filmes podem ser ajustados para saltarem quando ficarem frios ou quentes, com “pernas” capazes de pular em qualquer direção.

Esquema de funcionamento do salto do novo material elástico (Imagem: Reprodução/Universidade do Colorado)
Esquema de funcionamento do salto do novo material elástico (Imagem: Reprodução/Universidade do Colorado)

Além disso, esse novo material consegue armazenar uma quantidade impressionante de energia elástica e liberá-la de uma vez só. No futuro, essa tecnologia poderá ser aplicada, por exemplo, no desenvolvimento de robôs saltadores macios, que não precisariam de uma fonte de energia externa para se movimentar.

“É um exemplo poderoso de como os conceitos fundamentais que estudamos podem se transformar em projetos que funcionam de maneiras complexas e surpreendentes. Em breve, teremos robôs sem engrenagens ou outros componentes rígidos saltando por aí como gafanhotos em uma plantação”, encerra Hebner.

Fonte: Canaltech

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