TB, 09/04/2024
Por Frank Landymore
Água Inteligente
Pesquisadores de Harvard criaram o que eles chamam de "líquido inteligente" – ou, em termos mais específicos, um fluido programável com uma estrutura única que permite alterar radicalmente suas propriedades, em um desenvolvimento intrigante para o crescente campo dos metamateriais.
Embora a substância possa não ser literalmente "inteligente", ela é notavelmente responsiva. Conforme detalhado em um novo estudo publicado na revista Nature, o fluido, ou "metafluido", é projetado para ter compressibilidade, comportamento óptico e viscosidade programáveis. Pela primeira vez em metafluidos, ele pode até mesmo fazer a transição entre estados newtoniano e não newtoniano.
Os pesquisadores afirmam que o fluido poderia ter uma ampla variedade de aplicações, especialmente em robótica – mas falaremos mais sobre isso depois.
"Estamos apenas arranhando a superfície do que é possível com esta nova classe de fluido", disse o co-autor do estudo Adel Djellouli, físico da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas John A. Paulson de Harvard (SEAS) em um comunicado sobre o trabalho. "Com esta plataforma, você poderia fazer tantas coisas diferentes em tantos campos diferentes."
Estruturalmente Sólido
Metamateriais são materiais artificialmente projetados com propriedades raras que são, nas palavras dos pesquisadores, "determinadas por sua estrutura e não por sua composição".
Ao contrário de outros metamateriais, cujos blocos de construção são tradicionalmente "organizados em posições fixas dentro de uma estrutura reticulada", esta última criação é feita de minúsculas esferas semelhantes a borracha suspensas em um fluido incompressível, neste caso óleo de silicone.
Essas cápsulas esféricas são preenchidas com ar e, quando submetidas a pressão suficiente, irão dobrar. Recolhidas, as cápsulas formam uma meia-esfera semelhante a uma lente. Deixe-as em paz, e elas retêm sua forma normal. Isso altera radicalmente as propriedades do fluido: por exemplo, as meias-esferas sob pressão podem permitir que a luz focalize e passe, enquanto as esferas inteiras podem bloqueá-la.
"Ao contrário dos metamateriais sólidos, os metafluidos têm a capacidade única de fluir e se adaptar ao formato de seu recipiente", disse a co-autora Katia Bertoldi, professora William e Ami Kuan Danoff de Mecânica Aplicada na SEAS, no comunicado. "Nosso objetivo era criar um metafluido que não apenas possuísse esses atributos notáveis, mas também fornecesse uma plataforma para viscosidade, compressibilidade e propriedades ópticas programáveis."
Fluido Dinâmico
Em uma demonstração promissora, os pesquisadores usaram seu metamaterial como fluido hidráulico em uma pinça robótica. O teste foi aparentemente simples: tudo o que o robô precisava fazer era pegar objetos frágeis como uma garrafa de vidro e um ovo sem esmagá-los.
Graças ao metafluido, o robô esmagou o teste, quer dizer. O fluido respondeu automaticamente a diferentes pressões dos vários objetos sem programação extra ou controle externo, algo que um fluido hidráulico tradicional como água pura não permitiria que a pinça fizesse.
"Mostramos que podemos usar esse fluido para dotar de inteligência um robô simples", disse Djellouli.
Ainda assim, esta é apenas uma prévia inicial de suas capacidades. Em seguida, os pesquisadores querem testar as propriedades acústicas e termodinâmicas do metafluido, que são aplicações comuns de metamateriais em geral.
"O espaço de aplicação para esses metafluidos escaláveis e fáceis de produzir é enorme", disse Bertoldi.
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Fonte:https://futurism.com/the-byte/harvard-intelligent-liquid
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