Num piscar de olhos, um polvo pode formar algas ou corais com bordas irregulares, alterando a cor e a textura de sua pele, tornando-se quase invisível em seu ambiente. E no futuro, os robôs também poderão fazer esse truque de camuflagem aparentemente mágico.
Pesquisadores criaram uma forma sintética de pele de cefalópode que pode se transformar de uma superfície 2D plana para uma tridimensional com solavancos e fossas, informaram hoje (12 de outubro) na revista Science. Essa tecnologia poderia um dia ser usada em robôs macios, que normalmente são cobertos por uma "pele" de silicone elástica, disseram os pesquisadores.
"Os robôs camuflados podem se esconder e ser protegidos de ataques de animais e podem se aproximar melhor dos animais para estudá-los em seus habitats naturais", Cecilia Laschi, professora de biorobótica no Instituto de Bio-Robótica da Escola de Estudos Avançados Sant'Anna, em Pisa, Itália , escreveu em um artigo que acompanha a edição atual da Science. "É claro que a camuflagem também pode suportar aplicações militares, onde a redução da visibilidade de um robô oferece vantagens no acesso a áreas perigosas", escreveu Laschi, que não estava envolvido no estudo atual.
Pele esburacada
Os pesquisadores, liderados por James Pikul, da Universidade da Pensilvânia, e Robert Shepherd, da Universidade de Cornell, inspiraram-se nas protuberâncias 3D, ou papilas, que polvos e chocos podem inflar usando unidades musculares em um quinto de segundo para camuflar.
O complemento das papilas em um robô macio seria as bolsas de ar, ou "balões", embaixo da pele de silicone. Muitas vezes, esses bolsos são inflados em momentos diferentes em locais diferentes para gerar locomoção em um robô. Na nova pesquisa, essa inflação robótica foi um passo adiante.
"Com base nessas coisas que eles podem fazer e no que nossa tecnologia não pode fazer, como preencher a lacuna para ter soluções tecnológicas para suas incríveis capacidades?" foi a questão central colocada por Shepherd.
"Nesse caso, encher um balão é uma solução bastante viável", acrescentou.
Ao incorporar pequenas esferas de malha de fibra no silicone, os cientistas puderam controlar e modelar a textura da superfície inflada, assim como um polvo pode retexturar sua pele.
Pikul, então estudante de pós-doutorado na Universidade de Cornell, teve a idéia de texturizar essas bolsas de ar através de padrões dos anéis de malha de fibra. Ele ficou atraído pela idéia de aumentar o silicone por causa da rapidez e reversibilidade da inflação, explicou Pikul à Live Science. A partir daí, era apenas uma questão de descobrir os modelos matemáticos para fazê-lo funcionar.
Prova de conceito
O protótipo atual das peles texturizadas parece bastante rudimentar: dividindo as bolhas de silicone com círculos concêntricos de armações de malha de fibra, os pesquisadores descobriram como controlar a forma do silicone à medida que ele é inflado. Eles conseguiram inflar as bolhas em novas formas, reforçando a malha, de acordo com o jornal. Por exemplo, eles criaram estruturas que imitavam pedras arredondadas em um rio, além de uma planta suculenta (Graptoveria amethorum) com folhas dispostas em espiral.
Mas sofisticação não era seu objetivo principal, observou Shepherd.
"Não queremos que seja uma tecnologia que apenas algumas pessoas no mundo possam usar; queremos que seja bastante fácil de fazer", disse Shepherd à Live Science. Ele queria que a tecnologia de texturização, baseada nas descobertas anteriores da equipe sobre como fabricar peles de silicone que mudassem de cor, fosse acessível para a indústria, a academia e os entusiastas. Portanto, a equipe usou deliberadamente tecnologias limitadoras, como cortadores a laser, para fabricar os anéis de arame, porque era isso que as pessoas fora do laboratório da Universidade de Cornell poderiam usar.
Itai Cohen, professor de física de Cornell, que também trabalhou na pesquisa, observou outro aspecto acessível da tecnologia. Em uma excursão ao campo, Cohen imagina empilhar folhas de silicone vazio - programadas para inflar em uma textura camuflada - na traseira do caminhão. "Agora, você pode inflá-lo para que ele não precise estar nessa forma permanente, o que é realmente difícil de transportar", disse Cohen à Live Science. À medida que a tecnologia avança, pode-se até digitalizar um ambiente e, em seguida, programar a folha de silicone correspondente para imitá-la, especulou Cohen.
Pikul e Shepherd planejam buscar essa tecnologia em seus próprios laboratórios. Shepherd explicou que, desde o desenvolvimento da tecnologia, ele começou a substituir a inflação por correntes elétricas que poderiam causar a mesma textura - sem necessidade de sistema de ar comprimido e ar pressurizado. E Pikul espera aplicar as lições aprendidas com a manipulação das superfícies dos materiais em coisas nas quais a área da superfície desempenha um papel significativo, como baterias ou refrigerantes, disse ele.
"Ainda estamos muito na fase exploratória da robótica eletrônica", disse Shepherd. Como a maioria das máquinas é composta de metais duros e plásticos, as convenções e os melhores usos dos robôs macios ainda não foram totalmente desenvolvidos. "Estamos apenas no começo e temos ótimos resultados", disse ele, mas a chave é "no futuro, facilitando o uso de outras pessoas pela tecnologia e garantindo a confiabilidade desses sistemas".
O estudo foi financiado pelo Army Research Laboratory do Exército dos EUA.
