Cientistas desenvolveram uma espécie de pele robótica de baixo custo, altamente sensível e resistente, que pode ser encaixada em mãos robóticas como uma luva, permitindo que robôs detectem informações do ambiente de maneira semelhante à percepção tátil humana. Pesquisadores criaram essa pele eletrônica flexível e condutora, fácil de fabricar, que pode ser derretida e moldada em uma grande variedade de formas complexas. Essa tecnologia é capaz de perceber e processar diferentes tipos de estímulos físicos, possibilitando que robôs tenham uma interação mais humana com o mundo ao seu redor.
Diferentemente de soluções tradicionais que utilizam sensores localizados em pequenas áreas e distintos para diferentes tipos de toque, a pele desenvolvida por essas universidades funciona como um sensor único em toda sua extensão, aproximando-se do sistema sensorial humano. Apesar de não alcançar a mesma sensibilidade da pele humana, o material pode captar sinais através de mais de 860 mil canais microscópicos, o que permite reconhecer diferentes estímulos, como um leve toque, variações de temperatura, cortes, perfurações ou múltiplos pontos de contato simultaneamente, tudo isso em uma única estrutura.
Para otimizar a detecção, os pesquisadores combinaram testes físicos com técnicas de aprendizado de máquina, permitindo que a pele robótica aprendesse quais caminhos internos são mais relevantes para reconhecer diferentes tipos de contato. Além de aplicações em robôs humanoides e próteses, onde o sentido do tato é essencial, essa tecnologia pode ser empregada em setores como o automotivo e até em operações de resgate.
As peles eletrônicas funcionam convertendo estímulos físicos como pressão e temperatura em sinais elétricos. Em abordagens comuns, são usados sensores específicos para cada tipo de estímulo, embutidos em materiais flexíveis, o que pode gerar interferência entre os sinais e tornar os materiais frágeis. Segundo o pesquisador David Hardman, o uso de sensores distintos complica a fabricação do material. Por isso, a equipe buscou desenvolver um único material capaz de detectar múltiplos estímulos simultaneamente, mantendo baixo custo e alta durabilidade.
A solução adotada utiliza sensores do tipo multissensoriais, que reagem de formas diferentes a diversos tipos de toque. Embora seja difícil separar a origem exata de cada sinal, esse tipo de sensor é mais simples de fabricar e mais resistente. Para isso, os cientistas utilizaram um hidrogel à base de gelatina, elástico e condutor de eletricidade, derretido e moldado na forma de uma mão humana. Foram testadas várias configurações de eletrodos, e com apenas 32 colocados na região do pulso, foi possível obter mais de 1,7 milhão de dados, graças à alta densidade de canais internos do material.
A pele foi submetida a uma série de experimentos: foi aquecida com soprador térmico, pressionada por dedos e por um braço robótico, tocada delicadamente e até cortada com bisturi. Com os dados desses testes, foi treinado um modelo de aprendizado de máquina capaz de reconhecer e interpretar os diferentes tipos de contato.
Segundo Hardman, a capacidade do material de capturar milhares de medições de forma rápida e abrangente o torna extremamente promissor. Já o pesquisador Thomas George Thuruthel, afirmou que, embora ainda não alcance a complexidade da pele humana, essa nova abordagem supera outras tecnologias existentes, sendo mais prática e com calibragem possível a partir do toque humano.
O próximo passo dos pesquisadores é aprimorar ainda mais a resistência do material e realizar testes adicionais em tarefas robóticas aplicadas a situações do mundo real.
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