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Pesquisadores do MIT deram um passo gigante na robótica biohíbrida: agora, robôs movidos a músculos cultivados em laboratório podem se movimentar com mais força e rapidez graças a tendões artificiais. A inovação promete expandir o uso de robôs musculares em microcirurgias, exploração e aplicações do dia a dia.
O sigilo, segundo o TechXplore, está na combinação de músculos vivos com tendões feitos de hidrogel resistente e maleável, que transmitem a força de forma muito mais eficiente. O resultado? Garras robóticas capazes de pinçar com 30 vezes mais força e três vezes mais rapidez do que antes.
Pesquisadores do MIT criam tendões artificiais que tornam robôs musculares mais ágeis e potentes para múltiplas aplicações (Imagem: Divulgação/MIT)Tendões artificiais: o sigilo para robôs mais fortes
No estudo publicado na revista Advanced Science, a equipe do MIT conectou tendões de hidrogel às extremidades de músculos cultivados em laboratório. Esses tendões se ligam à estrutura sintética da garra robótica, criando uma “unidade músculo-tendão”.
Estamos introduzindo tendões artificiais porquê conectores intercambiáveis entre atuadores musculares e esqueletos robóticos.
Ritu Raman, professora assistente de engenharia mecânica e líder da pesquisa, em nota
Segundo ela, “essa modularidade pode facilitar o desenvolvimento de uma ampla gama de aplicações robóticas.”
A combinação permite que o músculo trabalhe de forma mais eficiente, evitando desperdício de tecido e reduzindo o risco de rupturas, mantendo performance por milhares de ciclos de contração.
Robôs biohíbridos do MIT ganham modularidade com tendões de hidrogel, abrindo novas aplicações tecnológicas (Imagem: Divulgação/MIT)Porquê o sistema funciona
A equipe modelou o sistema usando três tipos de molas, representando músculo, tendão e estrutura da garra. Com essa abordagem, definiram a rigidez ideal para os tendões, garantindo movimentos mais rápidos e potentes. Alguns dos destaques:
- Garras pinçam três vezes mais rápido do que sem tendões;
- Força é 30 vezes maior;
- Redução do músculo necessário, aumentando a relação potência/peso em 11 vezes;
- Funciona de forma consistente por milhares de ciclos;
- Modularidade facilita adaptação a outros robôs biohíbridos.
Sistema do MIT usa molas para definir rigidez de tendões, tornando garras robóticas três mais rápidas e 30x mais fortes (Imagem: Divulgação/MIT)Por que músculos vivos fazem a diferença
Os músculos vivos oferecem vantagens únicas: cada célula atua porquê um atuador independente, podendo se fortalecer e se sarar naturalmente. Isso permite fabricar robôs pequenos, eficientes e adaptáveis, alguma coisa que atuadores tradicionais não conseguem.
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Normalmente, se um músculo é muito macio e está recluso a alguma coisa rígido, ele se rompe. Com tendões resistentes, a força é transmitida e o movimento se torna eficiente
— explica Raman.
Robôs musculares poderiam, no porvir, explorar ambientes perigosos, realizar cirurgias em microescala ou atuar porquê assistentes autônomos em tarefas delicadas. Agora, com os tendões artificiais validados, a equipe do MIT trabalha em revestimentos protetores que imitam a pele, tornando os robôs mais resistentes a condições externas e aproximando-os ainda mais da biologia humana.