
Crédito: Kanhere et al.
Nas últimas décadas, os sistemas robóticos têm avançado rapidamente, alimentados pela introdução contínua de componentes eletrônicos, componentes mecânicos e soluções de software mais avançados. Como resultado, os robôs podem facilmente tornar-se obsoletos e desatualizados à medida que surgem sistemas mais novos.
A Universidade de Tecnologia e Design de Singapura introduziu recentemente uma abordagem para a atualização contínua de robôs leves, o que poderia, por sua vez, reduzir o desperdício eletrônico proveniente do campo da robótica. Essa abordagem, apresentada em um artigo publicado em Robótica Científicadepende de uma estratégia de impressão tridimensional (3D) que emprega um gel recém-formulado.
“Nosso grupo vem pesquisando ativamente robótica suave há vários anos, com foco particular no desenvolvimento de técnicas inovadoras de fabricação aditiva multimateriais”, disse Pablo Valdivia y Alvarado, autor sênior do artigo, ao Tech Xplore.
“Ao contrário dos robôs tradicionais, os robôs leves apresentam desafios únicos quando se trata de reparos, muitas vezes resultando em desperdícios significativos. Por exemplo, quando surgem novas funcionalidades ou um robô leve sofre danos graves, os protótipos mais antigos são frequentemente descartados, assim como os produtos de consumo.”
Ao rever pesquisas anteriores, Valdivia y Alvarado e os seus colegas perceberam que a sustentabilidade ainda não se tornou um foco principal no campo da robótica. Para resolver esta falta de sustentabilidade, os investigadores desenvolveram uma nova abordagem que poderia prolongar a vida útil de vários tipos de robôs leves.
“Como vantagem adicional, nossa abordagem pode lidar com diversos materiais, tornando-a adaptável também a produtos de consumo”, disse Valdivia y Alvarado. “Esperamos que esta inovação não apenas promova a robótica leve, mas também encontre aplicações mais amplas em outros dispositivos, promovendo a sustentabilidade em todas as indústrias”.

Crédito: Kanhere et al.
A nova abordagem desenvolvida pelos pesquisadores depende de um inovador processo de fabricação aditiva in-situ que pode ser usado para reparar e atualizar robôs leves com altos níveis de precisão e eficiência. A primeira etapa deste processo envolve a impressão 3D de um suporte de gel nas superfícies alvo do robô macio que precisa ser atualizado.
“Este gel é especificamente otimizado para manter sua forma sob a gravidade, eliminando a necessidade de recipiente”, explicou Valdivia y Alvarado. “Depois de aplicado, o sistema imprime componentes ou recursos multimateriais diretamente nas superfícies do robô cobertas pelo gel. O gel atua como um meio estabilizador, mantendo com segurança os novos recursos no lugar e garantindo uma cura estável. Após a conclusão da cura, o gel pode ser facilmente lavado com água, deixando os recursos recém-adicionados perfeitamente integrados.”
Notavelmente, os géis de suporte utilizados por Valdivia y Alvarado e seus colegas são altamente versáteis e compatíveis com diversas superfícies ou materiais. Isto significa que a sua abordagem pode ser adaptada e aplicada a vários robôs leves e, potencialmente, também a outros dispositivos eletrónicos.
Para avaliar o potencial de sua abordagem, os pesquisadores a usaram para atualizar um robô macio semelhante a um batóide, adicionando sensores táteis, um conjunto de bigodes passivos e ganchos acionados. Eles também consertaram partes da pele sintética do robô que foram rasgadas e danificadas pelos bigodes.
No futuro, este promissor processo de fabricação poderá ser aplicado a outros robôs que agora são vistos como desatualizados ou danificados. Também poderia ser potencialmente utilizado para reparar e atualizar outros sistemas eletrónicos, incluindo aparelhos inteligentes, smartphones e outros dispositivos.
“As principais vantagens da nossa abordagem incluem a ampla compatibilidade de materiais dos suportes de gel imprimíveis e seu potencial para prolongar significativamente a vida útil dos robôs leves”, acrescentou Valdivia y Alvarado. “Nosso grupo está agora trabalhando em outras novas abordagens de fabricação aditiva que enfatizam a sustentabilidade e a circularidade de materiais para robótica leve e baseada em materiais.”
Elgar Kanhere et al, Atualizando e estendendo o ciclo de vida de robôs flexíveis com impressão tridimensional líquida de forma livre in situ, Robótica Científica (2024). DOI: 10.1126/scirobotics.adn4542
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Citação: A estratégia de impressão 3D pode atualizar robôs leves e estender sua vida útil (2025, 16 de janeiro) recuperado em 16 de janeiro de 2025 em https://techxplore.com/news/2025-01-3d-strategy-soft-robots-lifespan.html
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