Pesquisadores do MIT Media Lab e do Politecnico di Bari, na Itália, desenvolveram um novo tipo de fibra muscular artificial que funciona com eletricidade. Ele é independente de motores, bombas externas ou ruídos, o que faz com que a fibra seja confortável o suficiente para interagir de forma mais adequada com o corpo humano. O estudo foi publicado na revista Science Robotics.

Conforme o relatório, os "atuadores são para os robôs o que os músculos são para os humanos". O sistema combina dois componentes em escala milimétrica: atuadores flexíveis que se contraem quando preenchidos com fluido e uma bomba eletro-hidrodinâmica sem peças móveis, acionada apenas por campo elétrico. As fibras operam em pares antagonistas. Enquanto uma se contrai, a outra consegue relaxar, funcionando como o par de bíceps e tríceps presente em um corpo humano saudável.

Nos testes, o sistema levantou até 4 quilogramas, o que implica em 200 vezes o peso do feixe, e respondeu a comandos em apenas 0,3 segundos. Por ser silencioso e leve o suficiente para ser costurado em estruturas vestíveis, os pesquisadores enxergam aplicações imediatas em próteses, exoesqueletos e robôs humanoides.

Sem ruído, sem motor, sem fio: o que muda na prática

A ausência de peças móveis na bomba é um dos diferenciais mais impactantes do sistema. Motores elétricos convencionais produzem vibração e ruído e sistemas hidráulicos tradicionais dependem de compressores barulhentos e pesados. Mas as fibras eletrofluídicas do MIT operam em silêncio total. Essa é uma propriedade que pode ser especialmente valiosa para próteses e dispositivos vestíveis, onde o ruído mecânico constante seria inaceitável socialmente.

Herbert Shea, professor no Laboratório de Transdutores Flexíveis da École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), na Suíça, avaliou o trabalho: "A falta de peças móveis na bomba torna esses músculos silenciosos, uma grande vantagem para dispositivos protéticos e roupas assistivas". Ele não participou do desenvolvimento das fibras.

Por que isso importa para o mercado de robótica e próteses

O mercado global de robótica deve atingir US$ 149 bilhões até 2030, segundo projeções da Allied Market Research. Ainda que grande parte desse crescimento esteja relacionado ao "aumento da adoção da automação para fins comerciais", as empresas precisam trabalhar em modelos que sejam seguros para convívio com humanos. Servomotores rígidos e pesados, concentrados nas articulações de robôs pensados para atuações industriais, tornam essa interação difícil e potencialmente perigosa em situações convencionais.

As fibras eletrofluídicas invertem essa lógica. Por serem flexíveis, leves e distribuíveis ao longo da estrutura — assim como os músculos reais se estendem ao longo dos ossos —, elas abrem caminho para exoesqueletos mais confortáveis, membros protéticos mais naturais e robôs humanoides mais seguros. Vitor Cacucciolo, professor do Politecnico di Bari, resume: "Onde atuadores fluídicos são usados, ou onde engenheiros querem substituir bombas externas por internas, esses princípios de design podem se aplicar a uma ampla gama de sistemas robóticos."

O trabalho foi apoiado pelo Conselho Europeu de Pesquisa e pelo consórcio multisponsor do MIT Media Lab. O próximo passo será escalar o sistema e testá-lo em aplicações reais, possivelmente incluindo o primeiro exoesqueleto vestível silencioso da história.