Minirrobôs flexíveis baseados em dispositivos ópticos biodegradáveis

• Processo: 25/05189-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: Eric Fujiwara
• Beneficiário: Júlia Cristina Xavier de Lima
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/09181-0 - Desenvolvimento de fibras ópticas biodegradáveis de ágar para sensoriamento, AP.R
• Assunto(s): Agar Robôs flexíveis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: agar | Materiais ópticos biodegradáveis | Materiais ópticos flexíveis | Robôs flexíveis | sensor a fibra óptica | Óptica e mecatrônica

Resumo

Robôs flexíveis ("soft robots") baseados em materiais biocompatíveis e biodegradáveis figuram com tecnologias de impacto para manipulação de organismos e exploração in-vivo, tais como cirurgias minimamente invasivas, sistemas de imageamento, e entrega controlada de medicamentos, garantindo interações precisas e minimizando os riscos associados. Dentre os materiais disponíveis, o ágar se destaca como uma alternativa renovável, comestível, termorreversível e de baixo custo, além de conferir características ópticas e mecânicas sintonizáveis pela sua composição química. Contudo, a despeito dos trabalhos recentes reportando atuadores de ágar acionados via estímulos pneumáticos, térmicos e eletromagnéticos, as tecnologias atuais são desprovidas de sistemas de sensoriamento integrados para aferição da resposta mecânica (força e deslocamento), inviabilizando a realimentação através de malhas de controle. Neste âmbito, este projeto abordará o desenvolvimento de minirrobôs de ágar equipados com sensores à fibra óptica. Serão avaliadas configurações de manipuladores e agentes móveis para investigar o efeito do material e do mecanismo de transdução (fluídico, óptico ou eletromagnético). Estes dispositivos serão fabricados e validados experimentalmente, permitindo comparar seu comportamento a modelos analíticos. Concomitantemente, fibras ópticas sensoras serão acopladas para monitorar a resposta mecânica dos minirrobôs, de modo a caracterizar parâmetros de desempenho estáticos e dinâmicos e confrontar os resultados com a literatura. A concretização deste projeto proporcionará ganhos diretos e indiretos às áreas de fotônica, robótica e medicina através da concepção de novas tecnologias de robótica flexível aprimoradas por sensoriamento óptico, culminando em atuadores inteligentes biocompatíveis para aplicações bioquímicas, biomédicas e ambientais.