Saltador flexível inflável inspirado no estalo de cascas

Os atuadores fluídicos flexíveis estão ampliando a caixa de ferramentas da robótica ao fornecer elementos flexíveis que podem exibir deformações altamente complexas. Embora esses atuadores sejam adaptáveis e inerentemente seguros, sua velocidade de atuação é tipicamente lenta porque o influxo de fluido é limitado por forças viscosas. Para superar essa limitação e viabilizar atuadores flexíveis capazes de movimentos rápidos, focamos em calotas esféricas que exibem estalo isocórico quando pressurizadas sob condições de volume controlado. Primeiro, observamos que essa instabilidade de estalo leva tanto a uma liberação súbita de energia quanto a um deslocamento rápido da calota. Inspirados por esses achados, investigamos a resposta de atuadores que compreendem tais calotas esféricas como blocos de construção e observamos o mesmo mecanismo de estalo isocórico após a inflação. Por fim, demonstramos que essa instabilidade pode ser explorada para fazer com que esses atuadores saltem mesmo quando inflados a uma taxa lenta. Nosso estudo fornece a base para o projeto de uma classe emergente de dispositivos fluídicos flexíveis que podem converter um sinal de entrada lento em uma deformação de saída rápida.