Robô com pés de lagartixa é um passo rumo a homem-aranha

Redação do Site Inovação Tecnológica - 31/08/2010

Pés grudentos

A equipe do professor Marcos Cutkosky, da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, usou um adesivo inspirado nos pés das lagartixas para construir um robô que escala superfícies de vidro absolutamente lisas.
Os resultados foram tão promissores que agora eles pretendem usar a tecnologia para que pessoas possam escalar paredes e até andar pelo teto.
O Stickybot é capaz de escalar superfícies lisas graças ao material usado nos seus pés, inspirado no desenho intrincado dos dedos das lagartixas, que usam a atração molecular para andar pelas paredes e pelo teto.
Os robôs escaladores são alvo de intensas pesquisas devido ao grande número de usos práticos que eles podem alcançar. E os desafios são totalmente diferentes dependendo do tipo de superfície que o robô deve escalar. Por exemplo, subir uma parede de tijolos é totalmente diferente de subir por uma superfície de metal ou vidro.
"A menos que você use ventosas, que são lentas e ineficientes, a outra solução disponível é a utilização de adesivos secos, que é a técnica que a lagartixa usa," diz Cutkosky.
Dedos das lagartixas
O dedo do pé de uma lagartixa contém centenas de saliências chamadas lamelas.
No cume de cada lamela há milhões de pêlos, ou cerdas, que são 10 vezes mais finos do que um cabelo de um ser humano. Cada pêlo, por sua vez, divide-se em linhas menores, chamadas espátulas.
Essas extremidades bipartidas são tão pequenas (algumas centenas de nanômetros) que elas interagem com as moléculas da superfície por onde o animal está andando.
A interação entre as moléculas dos pêlos do dedo do pé da lagartixa e as moléculas das paredes dá-se por meio de uma atração molecular chamada força de van der Waals. Essa força é tão significativa que uma lagartixa pode pendurar e suportar todo o seu peso em um único dedo do pé.
Para se libertar, basta que o animal puxe seu pé na direção correta, e o pé se solta sem nenhum esforço - seu adesivo natural é uma espécie de adesivo direcional, que gruda fortemente em um sentido, e solta-se facilmente no outro.
Robôs com pés de lagartixa
Um adesivo direcional é interessante para um robô justamente porque quase não há dispêndio de energia para soltar os pés.
"Outros adesivos são como andar com um chiclete nos pés: você tem que pressioná-los contra a superfície e então você tem que fazer um esforço para soltá-los. Mas, com a adesão direcional, é como agarrar e soltar da superfície," disse Cutkosky.
Para tentar duplicar o efeito no pé do robô, os pesquisadores usaram uma espécie de borracha da qual se projetam minúsculos fios de plástico, fabricados a partir de um micromolde.
Os pêlos artificiais, também bipartidos, têm cerca de 20 micrômetros de diâmetro, cinco vezes mais finos do que um fio de cabelo humano - ou seja, o dobro dos pêlos dos pés das lagartixas.
Embora bem menos eficiente do que o adesivo natural das lagartixas, o material apresentou um desempenho suficiente para permitir que o Stickybot escalasse superfícies de vidro, painéis de madeira e metais pintados.
Homem lagartixa
Os pesquisadores agora pretendem fabricar seu adesivo direcional em dimensões maiores, permitindo seu uso por seres humanos.
A tecnologia, já batizada de Z-Man, pretende fazer com que um homem adulto suba pelas paredes - e eventualmente até ande pelo teto - usando um adesivo semelhante ao das lagartixas.
Cutkosky e sua equipe também estão trabalhando em um sucessor do Stickybot, uma versão capaz de fazer curvas durante a escalada - como o adesivo é direcional, fazer curvas exige que o pé do robô seja capaz de girar.
"O novo Stickybot no qual estamos trabalhando agora tem rotação nos tornozelos, algo que as lagartixas também têm," afirma Cutkosky. "Da próxima vez que você vir uma lagartixa descendo por uma parede, olhe cuidadosamente seus pés traseiros, eles vão estar virados para trás. Eles têm que estar, senão o animal vai cair."
Recentemente, pesquisadores da Universidade de Cornell, também nos Estados Unidos, criaram um adesivo desligável que poderá permitir andar pelas paredes - tanto robôs quanto humanos. Um estudante britânico também teve seu dia de fama como homem-aranha usando ventosas acionadas por aspiradores de pó.