6 maneiras pelos séculos

Oct 27, 2023

O origami pode parecer uma fonte improvável de inspiração para cientistas e engenheiros, mas a centenária arte japonesa de dobrar papel está por trás de todos os tipos de inovações. Isso ocorre porque a beleza sutil do origami surge de poderosos princípios matemáticos que funcionam tão bem no mundo do metal e do plástico quanto no do papel.

“Podemos aproveitar ideias, estruturas e mecanismos que já existem no mundo do origami”, diz Robert Lang, ex-físico da NASA e consultor com experiência em origami. “Mas também podemos usar ferramentas matemáticas que descrevem a dobradura que nos permite projetar origami artísticos para criar novas estruturas dobráveis ​​que resolvem especificamente problemas tecnológicos.”

Com o origami, é possível criar grandes estruturas que podem ser dobradas para transporte ou para serem espremidas em espaços minúsculos. E os intrincados padrões de dobramento podem ser usados ​​para criar sistemas mecânicos complexos com movimentos que podem ser controlados por um único motor.

Aqui estão seis novos dispositivos inspirados no origami:

O roboticista da Universidade de Harvard, Robert Wood, usou recentemente o origami para projetar um agarrador para capturar delicadas criaturas do fundo do mar. Os cinco braços do dispositivo apresentam pentágonos e triângulos interconectados que se dobram para formar um recipiente de 12 lados usado para capturar animais marinhos de corpo mole, como águas-vivas e polvos, sem prejudicá-los.

O agarrador, que pode ser acoplado a um submarino robótico, cruza os braços com a ajuda de um único motor. Isso é importante porque menos componentes significa que há menos coisas que podem falhar no ambiente oceânico profundo. “Simplicidade é a chave”, diz Wood. “Você não quer mecanismos excessivamente complicados quando está lidando com um ambiente tão hostil.”

Os escudos convencionais à prova de balas usados ​​pela polícia podem pesar 45 quilos ou mais e fornecer proteção para apenas uma pessoa. Mas uma equipe de engenheiros da Universidade Brigham Young usou o origami para projetar um escudo de 25 quilos que é largo o suficiente para proteger várias pessoas e ainda pode ser dobrado em um formato que caiba facilmente no porta-malas de um carro.

O padrão de dobramento específico que inspirou o design remonta a quase 100 anos, diz Larry Howell, professor de engenharia mecânica na universidade e líder da equipe. Mas foram necessários alguns ajustes para que o tecido grosso à prova de balas dobrasse como papel. Os engenheiros costuraram painéis rígidos no tecido, e as áreas macias entre as placas funcionam como dobradiças.

O espaço é valioso em espaçonaves. Assim, Jaakko Karras, engenheiro do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, construiu um veículo espacial planetário simples com rodas a partir de placas de circuito dobradas – que fornecem tanto a estrutura do robô quanto seu sistema de controle.

As rodas do rover são projetadas para dobrarem-se firmemente para voos espaciais e depois voltarem ao lugar quando a espaçonave chegar ao seu destino. Se o robô encontrar um espaço apertado enquanto viaja em algum planeta distante, ele poderá dobrar as rodas novamente para passar.

Karras acredita que vários dos rovers pequenos e altamente manobráveis ​​poderiam substituir, ou ser usados ​​junto, os rovers maiores e mais caros dos quais a NASA tem confiado nos últimos anos. “Podemos buscar um novo paradigma de um enxame de pequenos veículos espaciais, em vez de um único grande e de alto valor”, diz ele.

Karras está agora desenvolvendo software para controlar esses enxames, na esperança de que eles voem em futuras missões da NASA.

E se você pudesse engolir um robô que pudesse se mover dentro do seu corpo para realizar procedimentos cirúrgicos simples? Tal cenário pode estar mais próximo da realidade do que você imagina, agora que pesquisadores do MIT criaram um bot inspirado em origami que se dobra o suficiente para caber em uma pílula; uma vez dentro do corpo, ele é projetado para se desenrolar e percorrer o intestino com a ajuda de ímãs externos.

Os pesquisadores testaram com sucesso a capacidade do bot de remover a bateria de uma maquete realista de um estômago. Mas Daniela Rus, líder do grupo que criou o pequeno bot, disse à Forbes no ano passado que poderia levar seis anos para fazer os testes em animais e humanos necessários para aperfeiçoar o dispositivo.