Material revolucionário que muda de forma é criado inspirado pelos polvos

A busca incessante por materiais inovadores que possam se adaptar às demandas em constante evolução tem levado os cientistas a se inspirarem na natureza. Recentemente, pesquisadores na Coreia do Sul criaram um metamaterial multifuncional codificável, inspirado nas incríveis características adaptativas exibidas por organismos biológicos, como os polvos. Esse metamaterial promissor abre novas possibilidades para diversas áreas que exigem rápida adaptabilidade, especialmente na robótica.

O estudo foi liderado pelo professor Jiyun Kim, do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia (UNIST) na Coreia do Sul. A equipe de pesquisa incluiu Jun Kyu Choe, aluno do programa combinado de MS/PhD de Ciência e Engenharia de Materiais da UNIST, entre outros colaboradores. O trabalho foi publicado na revista científica Advanced Materials.

Avanços na adaptabilidade mecânica

Os pesquisadores desenvolveram o Polymorphic Programmable Mechanical Metamaterial (PPMM), um metamaterial multifuncional inspirado na flexibilidade dos polvos. Composto por um endoesqueleto elastomérico, uma camada de Liquid Metal Phase Alloy (LMPA) e uma camada de aquecimento condutivo, o PPMM permite ajustes graduais e reversíveis em suas propriedades mecânicas. Sua concepção inovadora, baseada em padrões gráficos de rigidez, proporciona reconfigurabilidade rica.

Aplicações práticas e potencial transformador

Em comparação com exemplos biológicos, máquinas leves muitas vezes enfrentam desafios em termos de adaptação a ambientes em constante mudança. O novo metamaterial, programável digitalmente, ultrapassa essas limitações, oferecendo múltiplas capacidades mecânicas notáveis. Isso inclui mudança de forma e memória, respostas tensão-deformação e índice de Poisson sob carga de compressão. Essas propriedades abrem portas para a criação de robôs flexíveis totalmente adaptáveis e máquinas interativas inteligentes.

Os pesquisadores demonstraram as capacidades do metamaterial através de aplicações práticas, como um "material adaptativo de absorção de energia de choque" e um "material de transmissão de força". A capacidade do material em responder a impactos repentinos, minimizando danos, destaca seu potencial em áreas como segurança e proteção. Além disso, sua compatibilidade com tecnologias de inteligência artificial, incluindo aprendizagem profunda, abre portas para um novo mundo de inovação.

O metamaterial inspirado em polvos representa um avanço notável na ciência dos materiais, prometendo revolucionar a adaptabilidade mecânica em diversas indústrias. Com sua capacidade de ajuste dinâmico e transformação em tempo real, abre-se um caminho emocionante para o desenvolvimento de tecnologias inovadoras, incluindo robôs adaptativos e materiais que aprendem e se adaptam ao ambiente. Esse é apenas o começo de uma nova era de possibilidades, impulsionada pela biomimética e pela visão de cientistas comprometidos com a inovação.