Cientistas criam zíper de três lados que forma estruturas rígidas

Pesquisadores do MIT fizeram avançar o conceito do zíper de três lados, conhecido como Y-zipper, que foi proposto pela primeira vez em 1985 pelo engenheiro William T. Freeman.
O dispositivo tem três fileiras de dentes e, com o cursor, pode interligar as três filas para formar estruturas com rigidez variável, potencialmente acionadas por motor.
Em aplicações já demonstradas, há desde tendas que se montam em pouco mais de um minuto até dispositivos ortopédicos ajustáveis, uma flor robótica que se abre sozinha e um robô quadrúpede com altura das pernas ajustável.
Os cientistas desenvolveram um software de modelagem para planejar dobras e movimentos, incluindo quatro primitivas de movimento (reto, curvo, espiral e parafuso) para facilitar a fabricação com impressão 3D.
Em testes de fadiga, o zíper fechado ficou 160 vezes mais rígido; um cubo de 120 gramas conseguiu suportar até 6 quilos, demonstrando durabilidade e potencial de uso diário e em áreas como reabilitação médica.

O MIT divulgou o desenvolvimento de um zíper de três lados capaz de alternar entre flacidez e rigidez com alta eficiência. O projeto, batizado de Y-zipper, foi apresentado em um estudo publicado em abril.

A equipe liderada pelo engenheiro elétrico William T. Freeman, hoje professor no MIT, resultou da retomada de uma ideia proposta nos anos 1980. Freeman havia sugerido o conceito em 1985, em um anúncio da Innovative Design Fund.

O funcionamento envolve um zíper com três fileiras de dentes, que se interligam por meio de um cursor acoplável. A estrutura pode ser desviada entre estados rígidos e flexíveis, abrindo portas para aplicações diversas, incluindo robótica e mobiliário.

A pesquisa utiliza modelagem e impressão 3D para criar itens com rigidez variável. Um software próprio permite definir comprimento, direção e ângulo de dobra, além de quatro modos de movimento: reto, curvo, em espiral e rotação.

Em testes de fadiga, o atuador abriu e fechou uma amostra reta por 1 dia e 15 horas, repetindo cerca de 18 mil ciclos. No estado fechado, o componente mostrou aumento de rigidez de até 160 vezes.

Estruturas demonstradas incluíram uma tenda que se monta em cerca de um minuto e um cubo que suporta até 6 kg. Os pesquisadores também exploraram aplicações médicas, como munhequeiras para reabilitação, e robótica, com pernas de um quadrúpede capaz de ajustar altura.