&bala; Física 17, s138
Ao aplicar repetidamente camadas de um polímero endurecedor a uma superfície, os pesquisadores criaram formações semelhantes a estalactites que podem ser úteis em robótica suave.
Se você já pintou um teto e caiu gotas de tinta em sua cabeça, você pode culpar a instabilidade de Rayleigh-Taylor. Este efeito ocorre quando a força descendente da gravidade supera a tensão superficial da película de tinta e provoca a formação de gotículas. Os pesquisadores exploraram agora esse comportamento usando um polímero líquido que solidifica em cerca de dez minutos. Quando aplicado repetidamente a uma superfície invertida, o polímero gotejante endurece em estruturas semelhantes a estalactites, que a equipe chama de “flexículas” (1). Devido aos seus variados comprimentos e propriedades de flexão, as flexículas podem servir como um sensor de força em aplicações de robótica suave.
Pierre-Thomas Brun, da Universidade de Princeton, e seus colegas descobriram acidentalmente as flexões enquanto estudavam a formação de padrões em materiais macios. Eles começaram originalmente com camadas únicas do polímero e observaram as gotículas endurecidas formando-se naturalmente na superfície (2). “Percebemos imediatamente sua semelhança com pingentes de gelo e estalactites e fomos levados a racionalizar a física em jogo”, diz Brun. Eles exploraram agora o que acontece quando múltiplas camadas de polímero são adicionadas, com tempo suficiente para o endurecimento entre as camadas. Eles descobriram que o polímero drena preferencialmente para as pontas dos flexículos já formados, fazendo com que cresçam cerca de 1 mm para cada camada adicionada.
O resultado é um padrão complexo de apêndices longos e elásticos com comprimentos variáveis. Brun e seus colegas imaginam usar os flexículos em um sensor de força. A ideia seria cobrir uma superfície com flexículas e medir quantas delas são dobradas ou deformadas por um objeto pressionado contra a superfície. Esse sensor pode ser útil em robótica suave que funciona sem peças eletrônicas rígidas, diz Brun.
–Michael Schirber
Michael Schirber é editor correspondente da Revista Física com sede em Lyon, França.
Referências
- B. Venkateswaran e outros.“As instabilidades empilhadas de Rayleigh-Taylor transformam-se em estruturas suaves semelhantes a estalactites,” Física. Rev. 133198201 (2024).
- J. Marthelot e outros.“Projetando materiais macios com instabilidades interfaciais em filmes líquidos,” Nat. Comum. 94477 (2018).
