Tendões artificiais impulsionam robôs movidos a músculos

Tendões artificiais de hydrogel conectam músculo a uma pinça robótica, formando uma unidade músculo-tendão.
O desempenho aumentou: três vezes mais rápido e trinta vezes mais força do que o design sem tendões.
O conjunto suporta sete mil ciclos de musculação e elevou a relação potência-peso em onze vezes.
A visão é usar o conceito de forma modular em vários bio-híbridos, desde ferramentas cirúrgicas até máquinas exploratórias autônomas.
Pesquisadores planejam adicionar elementos como revestimentos semelhantes à pele para tornar os robôs musculares úteis em ambientes reais.

O MIT desenvolveu tendões artificiais de hydrogel que conectam músculo a uma pinça robótica, elevando desempenho de biohíbridos. O experimento mostrou que a unidade músculo-tendão faz a pinça fechar com 3 vezes mais velocidade e 30 vezes mais força do que designs sem tendões. O protótipo acompanha 7.000 ciclos de atuação e amplia a relação potência-peso em 11 vezes, abrindo caminho para aplicações modulares.

A inovação envolve tendões de hydrogel entre o tecido muscular cultivado e o esqueleto sintético do robô. Os tendões atuam como conectores entre músculo e articulação, reduzindo desperdício de tecido e aumentando a transmissão de força, segundo os pesquisadores. A equipe vê potencial para adaptar o elemento a várias plataformas de robôs biohíbridos.

A pesquisa foi liderada por Ritu Raman, professora associada de engenharia mecânica do MIT, com participação de estudantes e colegas da instituição. O trabalho detalha a criação de tendões com propriedades ajustáveis, desenvolvidos a partir de hidrogéis duros e flexíveis, suficientemente estáveis para uso repetido.

O estudo, publicado na Advanced Science, aponta caminhos para robonaves, ferramentas cirúrgicas em escala microscópica e robôs exploratórios autônomos. Os pesquisadores pretendem ainda desenvolver camadas protetoras em pele artificial para tornar os sistemas mais resistentes em ambientes reais. O aporte financeiro teve apoio do DoD, do MIT Research Support Committee e da NSF.