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INOVAÇÃO

Cientistas criam luva humana com habilidades de polvo; entenda utilidades

Publicado em: 18/07/2022 08:27

 (Foto: Alex Parrish for Virginia Tech)
Foto: Alex Parrish for Virginia Tech
Cilindros de ar para garantir a respiração, roupas de neoprene para proteger e aquecer o corpo e óculos de mergulho para garantir a visibilidade. Definitivamente, os humanos não são naturalmente equipados para as investidas em ambientes subaquáticos. Uma equipe da Virginia Tech, nos Estados Unidos, trabalha na criação de mais um apetrecho para as atividades embaixo d'água: uma luva cujas habilidades de adesão e controle são semelhantes às dos polvos.

Segundo Michael Bartlett, não foi difícil escolher o molusco cheio de tentáculos como inspiração. "A natureza já tem ótimas soluções. Então, nossa equipe buscou ideias no mundo natural. O polvo tornou-se uma escolha óbvia", conta, em comunicado, o líder do grupo. A expectativa dos criadores é de que o dispositivo, que recebeu o nome de Octa-glove, facilite o trabalho de mergulhadores, arqueólogos subaquáticos, engenheiros de pontes e equipes de resgate.

No artigo que detalha a solução tecnológica, publicado na revista Science Advances, os autores explicam que o animal aquático tem "uma bela integração de ferramentas práticas e inteligência''. Os braços são cobertos por ventosas controladas pelos sistemas muscular e nervoso. Cada ventosa veda o objeto que é segurado pelo polvo. Dessa forma, quando muitas delas estão engatadas, cria-se uma forte ligação adesiva, de escape quase impossível.

"Quando olhamos para o polvo, o adesivo certamente se destaca, ativando e liberando rapidamente a adesão sob demanda", diz Bartlett. "O que é igualmente interessante é que o polvo controla mais de 2 mil ventosas em oito braços, processando informações de diversos sensores químicos e mecânicos. Ele realmente reúne capacidade de adesão, detecção e controle para manipular objetos subaquáticos."

Sem esforço
 
Para reproduzir tantas habilidades, os pesquisadores decidiram criar ventosas com hastes de borracha, cobertas com membranas macias e acionáveis. O design foi desenvolvido para que a fixação a objetos se desse com leve pressão, ideal para aderir tanto a superfícies planas quanto curvas. Além de desenvolver os mecanismos adesivos, era preciso criar uma forma de a luva detectar objetos e desencadear a adesão.

Eric Markvicka, professor-assistente da Universidade de Nebraska-Lincoln, também nos Estados Unidos, foi chamado para essa empreitada. Ele adicionou uma série de sensores ópticos de proximidade às ventosas. Um microcontrolador ajudou a emparelhar o sensor de objetos com o engajamento das estruturas colantes, imitando, assim, os sistemas nervoso e muscular dos polvos.

A Octa-glove tem ventosas com hastes de borracha e sensores ópticos de proximidade: testes com resultados promissores (Foto: Photo courtesy of Virginia Tech)
A Octa-glove tem ventosas com hastes de borracha e sensores ópticos de proximidade: testes com resultados promissores (Foto: Photo courtesy of Virginia Tech)
 
 
A equipe também queria um dispositivo que parecesse natural para os humanos e permitisse que eles pegassem as coisas sem esforço, adaptando-se a diferentes formas e tamanhos. A solução encontrada foi integrar fortemente os sensores presentes em uma luva com ventosas sintéticas.

"Ao mesclar materiais adesivos macios e responsivos com eletrônicos embutidos, podemos agarrar objetos sem precisar apertá-los", conta Bartlett. "Isso torna o manuseio de objetos molhados ou subaquáticos muito mais fácil e natural. A eletrônica pode ativar e liberar a adesão rapidamente. Basta mover a mão em direção a um objeto, e a luva fará o trabalho de agarrar. Tudo pode ser feito sem que o usuário pressione um único botão", detalha.

Testes diversos
 
O dispositivo foi testado para diferentes formas de agarrar. Para manipular objetos delicados e leves, usou-se um único sensor. A equipe descobriu que era possível pegar e soltar rapidamente objetos planos, brinquedos de metal, cilindros, a porção curva dupla de uma colher e uma bola de hidrogel ultramacia.

Ao reconfigurar a rede de sensores para utilizar todos os sensores para a detecção de objetos, os criadores também conseguiram agarrar objetos maiores, como um prato, uma caixa e uma tigela. Além disso, objetos planos, cilíndricos, convexos e esféricos foram aderidos e levantados mesmo quando os usuários não os agarraram fechando as mãos.

"Essas capacidades imitam a manipulação avançada, a detecção e o controle de cefalópodes e fornecem uma plataforma para peles adesivas submarinas sintéticas que podem manipular, de forma confiável, diversos objetos subaquáticos", avalia Ravi Tutika, também integrante da equipe de criadores.

Segundo o cientista, ainda há muito a se aprender, tanto sobre o polvo, quanto sobre como fazer adesivos integrados, até se chegar à capacidade total de aderência da natureza. "A luva é certamente um passo na direção certa", avalia. Para o grupo, no futuro, o dispositivo poderá ser usado na robótica subaquática, em aplicações de assistência médica e na fabricação para a montagem e a manipulação de objetos molhados.
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