Robtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 29/08/2025

Ps com hlices

Existem vrios insetos que deslizam sobre a superfcie da gua, dos quais os mais conhecidos so os alfaiates (famlia Gerridae) e os pequenos alfaiates (famlia Rhagovelia), tambm conhecidos como insetos das ondas.

Estes ltimos so muito interessantes porque, alm de explorar a tenso superficial da gua para se manterem na superfcie, eles no apenas deslizam, eles possuem uma espcie de mecanismo de propulso. As patas dos Rhagovelia possuem leques de cerdas hidrofbicas que se abrem quando a pata pressionada contra a gua, funcionando como uma espcie de “hlice” que d aos insetos um impulso forte, quase como um pequeno motor, permitindo que eles se movam rapidamente e at mesmo subam a correnteza.

Victor Jimenez e colegas da Coreia do Sul e dos EUA conseguiram agora reproduzir esses propulsores de modo sinttico, criando uma verso robtica que incorpora autnticas “ventoinhas” elastocapilares para replicar a agilidade dos insetos, sem exigir consumo extra de energia.

Mas antes a equipe teve que mergulhar na biologia e na anatomia dos insetos. E eles descobriram que, diferentemente do que os cientistas acreditavam at agora, que as ventoinhas dos Rhagovelia dependiam apenas de msculos, na verdade essas hlices biolgicas se transformam passivamente usando tenso superficial e foras elsticas.

“Observar pela primeira vez um leque isolado expandindo-se passivamente quase instantaneamente ao entrar em contato com uma gota d’gua foi algo totalmente inesperado,” disse Jimenez, atualmente na Universidade da Califrnia de Berkeley.

Esse mecanismo passivo permite ao inseto fazer curvas fechadas em apenas 50 milissegundos e atingir velocidades de at 120 movimentos corporais por segundo, equivalentes aos de insetos voadores. No dava para no tentar copiar para uso em robs.

Estrutura do microrrob aqutico.
[Imagem: Victor M. Ortega-Jimenez et al. – 10.1126/science.adv2792]

Desvendando a biologia e depois copiando

Projetar um rob do tamanho de um inseto foi um desafio at que colegas coreanos de Jimenez, da Universidade Ajou, usaram microscopia eletrnica de alta resoluo para decodificar a estrutura em leque dos ps dos insetos.

“Inicialmente, projetamos vrios tipos de ventoinhas em formato cilndrico… Aps inmeras tentativas, superamos esse desafio projetando um ventilador em formato de fita plana. Finalmente, descobrimos que o ventilador Rhagovelia realmente possui uma microarquitetura de fita plana, o que no havia sido relatado anteriormente,” contou o professor Dongjin Kim, da Universidade de Ajou.

Essa descoberta levou criao do “Rhagobot”, um rob do tamanho de um inseto, pesando um miligrama e equipado com ventoinhas autotransformadoras – elas mudam de formato autonomamente – capazes de aumentar o impulso, a frenagem e a capacidade de manobra.

“Nossas ventoinhas robticas se autotransformam usando apenas as foras da superfcie da gua e geometria flexvel, assim como seus equivalentes biolgicos. uma forma de inteligncia mecnica incorporada, refinada pela natureza ao longo de milhes de anos de evoluo,” disse o professor Je-Sung Koh.

Processo de fabricao da ventoinha biomimtica.
[Imagem: Victor M. Ortega-Jimenez et al. – 10.1126/science.adv2792]

Biomecnica nica

As “hlices” dos insetos das ondas combinam rigidez durante a propulso e colapso da estrutura durante a fase de recuperao do movimento. Esse movimento ritmado cria vrtices complexos na gua, assemelhando-se ao bater de asas, gerando uma propulso muito rpida.

” como se os Rhagovelia tivessem pequenas asas presas s pernas, como o deus grego Hermes,” comentou Jimenez.

Isso muito melhor do que qualquer coisa j feita na robtica de pequena escala. E essa capacidade poder ser explorada em projetos onde a turbulncia vence as mquinas convencionais – os Rhagovelia enfrentam diariamente as correntezas turbulentas em busca de alimento e para fugir dos predadores.

“Ao projetar robs de pequena escala, importante levar em conta o ambiente especfico em que eles iro operar. O Rhagobot, por exemplo, pode viajar rapidamente ao longo de um riacho graas sua estrutura de ventilador inteligente, que alimentada pela tenso superficial e foras de arrasto,” disse o professor Koh.

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