Cientistas imprimem mão robótica com ossos, tendões e ligamentos

Pesquisadores do Instituto Federal de Zurique, na Suíça, criaram uma mão robótica completa e parecida com a humana, trazendo ossos, ligamentos e tendões construídos em uma impressora 3D. A tecnologia pode ser a base para uma nova geração de robôs, conforme o estudo publicado na revista Nature, no dia 15 de novembro.

Denominada Jato Controlado por Visão (VCJ), a técnica permite a combinação de materiais macios e duros, por meio de camadas cruzadas com até quatro tipos de plásticos. O resultado é o desenvolvimento de robôs mais complexos e duráveis, apresentando grande flexibilidade.

O novo método se diferencia da impressão 3D tradicional que utiliza plásticos de cura rápida. No modelo convencional, a impressora produz os objetos camada por camada, com os bicos depositando o material viscoso em cada ponto e uma lâmpada UV fazendo a cura de forma imediata.

(Fonte: Instituto Federal de Zurique/Divulgação)

Ainda na tecnologia anterior, um dispositivo realiza a raspagem das irregularidades da superfície impressa após cada fase, técnica que levaria à obstrução do raspador se utilizada com os polímeros de cura lenta para a produção da mão robótica “macia”. Para resolver o problema, os cientistas optaram por digitalizar as camadas impressas.

Vantagens

Em vez da lâmpada UV, a impressora 3D usada no projeto ganhou um scanner a laser que verifica a superfície de cada camada produzida. Agora, ela considera cada irregularidade encontrada para imprimir a próxima camada, permitindo a construção com a espessura correta.

Isso não só acelera o processo de produção como também oferece a chance de imprimir estruturas robóticas completas de uma só vez, graças ao mecanismo de feedback em tempo real. O VCJ também pode baratear todo o processo, eliminando o uso de ferramentas e processos de montagens caros.

A equipe usou polímeros de tioleno na produção da mão robótica com aparência humana. Trata-se de materiais com propriedades elásticas interessantes e capazes de retornar ao seu estado original rapidamente após a impressão, tornando-os ideais para este tipo de trabalho, conforme a pesquisa.

De acordo com o professor de robótica, Robert Katzchmann, o tioleno pode ser ajustado para a construção de robôs cada vez mais leves, flexíveis e amigáveis. “Por serem macios, há menos risco de ferimentos quando trabalham com seres humanos e são mais adequados para manusear mercadorias frágeis”, afirmou o pesquisador, em comunicado.

Robôs mais humanos

A mão robótica impressa com a técnica VCJ tem 19 estruturas semelhantes aos tendões, tecidos responsáveis por conectar ossos e músculos. Equipada com sensores de pressão e toque, ela foi modelada a partir de dados de ressonância magnética de uma mão humana e é capaz de sentir o toque, agarrar objetos e mover os dedos, parando ao tocar algo.

Um robô de seis pernas e um coração robótico, entre outras peças, também foram construídos usando a tecnologia, todos funcionais e com as mesmas características da mão, segundo a pesquisa.