Pele electroluminescente aumenta limites da robótica

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Um robô de cuidados de saúde que exibe a temperatura e a pulsação de um paciente e até reage à disposição do paciente. Um veículo autónomo com uma ecrã de informação que pode ser alterado com base nas necessidades do passageiro.

Mesmo nesta época de smartphones e outras maravilhas da electrónica, essas ideias soam bastante futuristas. Mas uma equipa de estudantes de pós-graduação de Cornell – liderada por Rob Shepherd, professor assistente de engenharia mecânica e aeroespacial – desenvolveu uma “pele” eletroluminescente que se estende até mais de seis vezes em relação ao seu tamanho original, continuando ainda assim a emitir luz. A descoberta pode levar a avanços significativos na saúde, transportes, comunicação electrónica e outras áreas.

Este Condensador Emissor de Luz Hiper-Elástico (HLEC), que pode suportar mais de duas vezes a tensão previamente testada exibe em ecrãs extensíveis, consiste em camadas de eléctrodos de hidrogel transparente prensados com uma folha de elastómero dielétrico (isolante). O elastómero muda a sua  luminância e capacitância (a capacidade de armazenar uma carga eléctrica) quando esticado, enrolado e ou deformado.

Além da sua capacidade de emissão de luz sob uma pressão de mais de 480% do seu tamanho original, o grupo HLEC demonstrou que seria capaz de ser integrado num sistema robótico. Três painéis HLEC de seis camadas foram ligados para formar um robô de rastreamento suave, com as quatro primeiras camadas compondo a pele iluminável e as duas últimas actuadores pneumáticos.

As câmaras foram alternadamente enchidas e esvaziadas, com a curvatura resultante criando um ondulantes, moção de “movimento”.

Shepherd creditou um grupo de quatro estudantes de pós-graduação – Bryan Peele, Chris Larson, Shuo Li e Sanlin Robinson – por terem tido a ideia para o material. Todos, excepto Li estavam na aula de Rheology and Processing of Soft Materials leccionada por Shepherd, na primavera de 2014, quando as sementes desta descoberta foram plantadas por Shepherd.

Além dos quatro estudantes de pós-graduação, todos os membros do grupo de Shepherd que contribuíram, incluíam Massimo Tottaro, Lucia Beccai e Barbara Mazzolai do Italian Institute of Technology’s Center for Micro-BioRobotics, líder mundial no estudo de robótica. Shepherd conheceu Beccai e Mazzolai numa conferência há dois anos. Esta foi a sua primeira colaboração de pesquisa.

O documento do grupo, “Highly Stretchable Electroluminescent Skin for Optical Signaling and Tactile Sensing”, foi publicado a 3 de março edição online da revista Science.

Embora o Shepherd admita “não ser muito atrativa para a moda”, outra aplicação envolve eletrónica wearable. Enquanto a tecnologia wearable hoje envolve colocar electrónica numa base macia (pense no Apple Watch ou no Fitbit), esta descoberta abre o caminho para dispositivos que se possam moldar totalmente à forma do utente.

[PHYS.org]

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