Robôs Macios Resistentes usando Elastômeros Adesivos Resilientes, Esticáveis e Autocuráveis

Resumo Robôs macios são suscetíveis a falhas prematuras devido a danos físicos ocorridos em ambientes dinâmicos. Para abordar isso, relatamos um elastômero com alta tenacidade, autocura à temperatura ambiente e forte adesividade, permitindo tanto a prevenção de danos quanto a recuperação para robótica macia. Ao funcionalizar poliuretano com ligações de hidrogênio hierárquicas de ureido‐41H‐pirimidinona (UPy) e grupos carboxila, é possível alcançar alta tenacidade (74,85 MJ m −3), resistência à tração (9,44 MPa) e deformação (2340%). Além disso, a autocura assistida por solvente à temperatura ambiente possibilita a retenção de alta tenacidade (41,74 MJ m −3), resistência à tração (5,57 MPa) e deformação (1865%) em apenas 12 horas. O elastômero possui uma alta constante dielétrica (≈9) que favorece sua utilização como atuador dielétrico autocurável (DEA) para robótica macia. Apresentando altas deformações de área de ≈31,4% e ≈19,3% após autocura mecânica e elétrica, respectivamente, o melhor desempenho do DEA autocurável é alcançado. Com abundantes ligações de hidrogênio, também se realiza uma alta força adesiva sem cura ou aquecimento adicionais. Tendo propriedades de atuação e adesão, uma estratégia de “colar” para a montagem de robôs macios robustos é realizável, permitindo que os componentes robóticos macios sejam facilmente remontados ou substituídos após danos severos. Este estudo destaca o potencial de robôs macios com extrema robustez para diferentes condições de operação.