Universidade de Princeton desenvolve robô impresso em 3D que se movimenta por meio do calor

Engenheiros da Universidade de Princeton criaram um robô flexível impresso em 3D que altera sua forma e se desloca por meio do calor, dispensando o uso de sistemas pneumáticos ou motores. O dispositivo, desenvolvido sob a liderança dos professores Glaucio Paulino e Emily Davidson, utiliza elastômero de cristal líquido (LCE), material com estrutura molecular ordenada que possibilita a contração térmica controlada.

A movimentação ocorre via placas de circuito impresso flexíveis embutidas no polímero. Quando a eletricidade percorre esses circuitos, áreas específicas são aquecidas, acionando o movimento sem a necessidade de componentes mecânicos tradicionais. Para direcionar a força da contração e garantir que a dobra aconteça apenas nos pontos planejados, a equipe integrou painéis finos de fibra de vidro entre as dobradiças, criando zonas rígidas que conferem fluidez e coordenação aos movimentos, assemelhando-se a organismos biológicos.

A fabricação é realizada em uma impressora 3D personalizada que deposita o polímero fundido em zonas padronizadas. Diferente de aplicações superficiais, os sensores de temperatura e os circuitos eletrônicos são integrados diretamente ao corpo do robô, o que viabiliza um controle de circuito fechado sobre o aquecimento das articulações.

A eficácia do sistema foi comprovada com a construção de um robô no formato de um grou, inspirado no origami japonês. Ao receber corrente elétrica, as dobradiças de polímero se contraem, fazendo a estrutura bater as asas. O dispositivo é capaz de executar sequências de movimentos programáveis em tempo real e retornar à sua forma original.

A ausência de tubos de ar e engrenagens reduz a complexidade e o peso do projeto, elevando a durabilidade da estrutura. Testes laboratoriais confirmaram que o sistema opera repetidamente sem apresentar degradação ou desgaste significativo. Por não depender de motores volumosos ou bombas externas, a tecnologia permite a navegação em espaços restritos e oferece respostas rápidas a variações térmicas, facilitando ajustes imediatos de postura ou trajetória.

O estudo, publicado na revista Advanced Functional Materials, indica que a combinação de eletrônicos embarcados e elastômeros de cristal líquido estabelece um novo padrão para a robótica suave. A inovação abre caminho para máquinas autônomas e adaptáveis, com potencial aplicação em atividades que demandem alta resistência estrutural e movimentos delicados.