Cientistas portugueses criam músculos artificiais inteligentes que se adaptam ao ambiente (e não só!)
Um grupo de investigadores da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) desenvolveu músculos artificiais que atuam em vários tipos de robôs de forma complacente, adaptando-se ao contacto com o meio envolvente.
Estes atuadores, fabricados integralmente na FCTUC, foram concebidos a partir de materiais comercialmente disponíveis e através de métodos de fabrico como a impressão 3D. O seu movimento mecânico é gerado através da transição de fase da água, do estado líquido para o gasoso, atingindo performances superiores ao estado da arte, nomeadamente em termos de velocidade e precisão dos movimentos, operando a tensões relativamente baixas de 24 volts.
A energia necessária para transformar a água em vapor foi compatível com os objetivos do projeto
"Selecionamos a água como fluido preferencial pela segurança que oferece, assim como pela sua baixa difusividade no material adjacente. Demonstrámos que a entalpia de vaporização relativamente elevada da água, isto é, a energia necessária para transformar a água do estado líquido para o gasoso, pode não ser um fator impeditivo à criação de atuadores de alta performance, normalmente considerada uma desvantagem no contexto desta classe de atuadores", explica Pedro Neto, professor do Departamento de Engenharia Mecânica (DEM) da FCTUC.
De acordo com o também investigador do Centro de Engenharia Mecânica, Materiais e Processos (CEMMPRE), estes atuadores foram integrados e demonstrados num robô quadrúpede e numa mão robótica biomimética e vão potenciar o surgimento de uma nova classe de robôs com atuação complacente e baixo custo de produção.
O potencial de aplicação é vasto e abrange imensos domínios
"O potencial de aplicação é vasto e abrange diversos domínios, desde a criação de robôs bioinspirados para monitorização de ecossistemas, até ao desenvolvimento de próteses, equipamentos de reabilitação e soluções para a indústria, como grippers ou mãos robóticas capazes de se adaptar para agarrar e manipular uma grande variedade de objetos", diz o especialista.
O estudo revela ainda que o design destes atuadores permite controlar com precisão a pressão interna e minimizar vibrações mecânicas, um problema que afetava versões anteriores desta tecnologia. A equipa desenvolveu uma estratégia de controlo não linear que mantém os músculos artificiais em condições termodinâmicas estáveis, garantindo movimentos mais suaves e repetíveis mesmo em tarefas complexas.
Os detalhes do trabalho desenvolvido pelo estudante de doutoramento Diogo Fonseca, sob orientação do professor Pedro Neto, estão publicados na revista Nature Communications e disponíveis neste vídeo de demonstração.
Referências da notícia
Fonseca, D., Neto, P. Electrically-driven phase transition actuators to power soft robot designs. Nat Commun 16, 3920 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-59023-7
Investigadores da UC desenvolvem músculos artificiais que se adaptam ao contacto com o meio envolvente. Sara Machado. FCTUC. 03 setembro 2025.
Investigadores de Coimbra criam músculos artificiais para robôs “bioinspirados”. André Manuel Correia. Expresso. 07 setembro 2025.