Atuador macio modular baseado em papel

Prévia do material em texto

1/2
Atuador macio modular, baseado em papel
Um atuador macio de três unidades reúne facilidade de fabricação e design de última geração para
superar desafios em robótica.
Em comparação com os atuadores rígidos tradicionais, os atuadores macios têm maior flexibilidade e
adaptabilidade ambiental, mas durante o uso, a taxa de falha é relativamente alta e seu ciclo de vida
curto.
Isso significa que os atuadores macios precisam ser projetados e fabricados de forma simples e rápida
para atender às demandas dos usuários e maximizar a longevidade. Como resultado, os pesquisadores
estão cada vez mais se voltando para métodos simples de fabricação de atuadores macios.
Pesquisadores da Universidade de Wuhan relatam o desenvolvimento de um atuador macio baseado em
papel construído usando serigrafia e origami para executar uma variedade de tarefas, como levantar
objetos, empurrar objetos e ajudar a comfinhá-los através de rachaduras – tudo útil no campo da
robótica suave.
O atuador macio é composto por um fio de liga de memória de forma, que é um aquecedor impresso e
flexível e uma estrutura de origami elástico. O fio atua como a unidade de acionamento para produzir a
força de deformação, enquanto o aquecedor flexível impresso serve como unidade de controle para
produzir a temperatura de estimulação, e a estrutura de origami elástico ajuda na recuperação da
estrutura. As três unidades coordenam umas com as outras para realizar o movimento contínuo do
atuador macio.
https://www.advancedsciencenews.com/soft-robots-in-space/
2/2
Wei Wu, um dos principais autores do estudo publicado na Advanced Intelligent Systems, explicou que a
principal razão para escolher o fio de liga de memória de forma é devido ao seu excelente efeito de
memória de forma e alta densidade de energia. Quando aquecido, tem a capacidade de gerar grande
deformação em um curto espaço de tempo, o que pode fornecer força motriz estável para o nosso
atuador macio.
“Nosso aquecedor resistivo padronizado baseado em dendritos fractais de prata fabricados usando a
tecnologia impressa em tela tem excelentes propriedades térmicas”, disse Wu. “Seu comprimento de
288 mm, o aquecedor à base de papel pode ser aquecido a 105,1 oC a 6,5 V, fornecendo um
fornecimento de energia estável e confiável para o atuador macio.
“Construímos modelagem computacional e análises mecânicas de elementos finitos de quatro estruturas
de papel”, continuou ele. “Os resultados mostraram que as estruturas de origami projetadas podem
melhorar a rigidez da flexão do papel, o que significa dar ao papel uma recuperabilidade mais forte após
a deformação. A maior força de recuperação permite que o atuador macio retorne rapidamente ao seu
estado inicial, pronto para a próxima unidade.
As três unidades funcionais são combinadas pela técnica de montagem da equipe. Quando uma unidade
perde sua função, ela pode ser substituída sem afetar as outras, o que efetivamente prolongará a vida
útil do atuador macio.
Quando perguntado sobre a direção da pesquisa do próximo passo em detalhes, Wu disse: “Já
provamos o potencial de aplicação do atuador macio em levantar objetos pesados e empurrar o carrinho
para a frente. Em seguida, planejamos integrar ainda mais a tecnologia de impressão e a tecnologia de
origami e fazer avanços no controle inteligente e em outros aspectos. ”
Referência: Wei Wu, et al., atuador modularizado de papel baseado em liga de memória de forma,
aquecedor impresso e origami, Sistemas Inteligentes Avançados (2022). DOI: 10.1002/aisy.202200194
ASN WeeklyTradução
Inscreva-se para receber nossa newsletter semanal e receba as últimas notícias científicas diretamente
na sua caixa de entrada.
ASN WeeklyTradução
Inscreva-se no nosso boletim informativo semanal e receba as últimas notícias científicas.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aisy.202200194