A Science publicou há alguns dias o vídeo de um robô capaz de algo inusitado: transpirar. A produção divulga artigo de pesquisa publicado em 29 de janeiro na Science Robotics, revista especializada do mesmo grupo, o que indica a existência de alguma importância no suor robótico.

A máquina em questão, uma garra para segurar e manipular objetos, é um exemplar do que vem sendo chamado de robótica soft, ou flexível. O objetivo é produzir robôs com materiais macios, para ambientes e usos em que os rígidos não são viáveis. Dentre essas aplicações destaca-se a interação com sistemas biológicos, incluindo o corpo humano, já que esses materiais são especialmente adequados à interação com tecidos vivos, sem danificá-los.

Um dos desafios no desenvolvimento dessa nova geração de autômatos é a sua refrigeração. O resfriamento é necessário não apenas durante o uso em ambientes extremos, com altas temperaturas, por exemplo, mas porque a própria operação esquenta os dispositivos, tornando-os menos precisos e confiáveis.

Como é comum na robótica soft, a inspiração para resolver o problema veio da natureza. Os pesquisadores –da Universidade Cornell e outras instituições estadunidenses– buscaram reproduzir o mecanismo de resfriamento evaporativo dos humanos e outros mamíferos. Para baixar nossa temperatura corporal, suamos, e a evaporação do suor promove a queda de temperatura na superfície em que acontece –nossa pele, no caso. E é isto que acontece no robô, produzido a partir de hidrogel, impressão 3D e muita criatividade.

A impressão 3D permitiu fabricar estruturas com grande precisão, como o formato plissado de cada dedo da garra, que aumenta a amplitude de movimento; o canal embutido por onde flui a água que, ao mesmo tempo, controla o movimento do robô e é o líquido a ser evaporado; e texturas que ampliam a área de superfície do dispositivo e, assim, a taxa de evaporação.

Já o hidrogel, além de ser o material macio e flexível que se conforma a superfícies delicadas sem aplicar grande tensão sobre elas, é o que permite a transpiração autônoma e controlada. Neste caso, ele configura um material inteligente (smart material), sendo ao mesmo tempo um sensor (de temperatura), um atuador (responsável pelo movimento) e o promotor da termorregulação do dispositivo.

De fato, foram dois os materiais utilizados, com respostas opostas à variação de temperatura.

O corpo de cada dedo da garra, onde está o canal com água pressurizada, é feito de um hidrogel que perde água quando aquecido, encolhendo e enrijecendo. Na superfície, um outro hidrogel tem o comportamento inverso, absorvendo água em temperaturas elevadas. Essa absorção faz com que o material inche, e que microporos inseridos em sua estrutura se expandam e abram, permitindo a saída da água para a superfície do robô, a evaporação e o consequente resfriamento. A combinação de enrijecimento e relaxamento, por sua vez, faz com que o dedo mantenha sua forma e, assim, a função de manipular objetos.

Segundo os pesquisadores, a cópia superou o modelo: a capacidade de resfriamento do dispositivo é 300% superior àquela encontrada em sistemas biológicos. Com água originalmente a 70ºC, a queda foi de 21ºC em apenas 30 segundos!

Embora ainda existam ajustes a serem feitos, os autores do artigo já vislumbram outras aplicações para a capacidade de termorregulação e liberação seletiva de líquidos, como a adição de outras substâncias à água, que seriam liberadas junto com ela pelo aquecimento.

Confira no vídeo da Science o robô em ação.