A vaga está chegando! De que materiais são feitos os robôs corporais?

(Origem: Comunidade de Formação em Novos Materiais)

A 2 de abril, a empresa Doen Technology publicou um anúncio, no qual respondeu ao investidor o seguinte: a equipa de investigação e desenvolvimento de elastómeros da empresa, em várias áreas de materiais funcionais de ponta, já obteve avanços importantes; e, em torno de direções como os TPE de músculos artificiais ultra-flexíveis, a pele artificial Si-TPV e TPEs com mudança de cor por condutividade, sensação de temperatura e perceção luminosa, a empresa concluiu avanços decisivos em tecnologia-chave. Os resultados relevantes fornecerão suporte em materiais para a interação flexível e a inovação estrutural de robôs humanoides.

Na verdade, não é apenas a Doen. Líderes de materiais, tanto na China como no estrangeiro, estão atualmente a concentrar-se na via emergente dos robôs corpóreos:

A Genfa Technology desenvolve estruturas de robôs e materiais flexíveis, com capacidade de produção de 500 toneladas/ano de resina PEEK + 2000 toneladas/ano de PEEK modificado; a empresa ENN Group planeia uma capacidade de PEEK em nível de mil toneladas, com foco em aplicações de miniaturização/leveza para robôs, e trabalha em conjunto com a Longhong High-Tech no segmento de elastómeros termoplásticos para impulsionar cenários de elastómeros de robôs; a Runyang Technology e a Xiangyuan New Materials concretizaram a implementação de materiais flexíveis de revestimento para robôs, com a Xiangyuan New Materials a introduzir materiais de pele eletrónica na fase de testes de envio de amostras para clientes; a Folei New Materials garantiu encomendas de 100k conjuntos de sensores táteis; a Dow, a Koscraet e a Evonik continuam a avançar com o desenvolvimento de pele biomimética e elastómeros condutivos; a Nanshan Zhishang construiu uma capacidade de 3600 toneladas/ano de fibras de UHMWPE, cujos produtos podem ser usados em cordas/tendões para robôs, estando em conjunto a realizar investigação para materiais de transmissão de robôs; o Xiaopeng, com desenvolvimento próprio, o robô IRON integra pele biomimética e-skin, incorporando mais de 3000 sensores táteis.

Educação sobre robôs corpóreos

Ao contrário dos robôs industriais tradicionais, os robôs corpóreos referem-se a robôs inteligentes que possuem entidades físicas e que conseguem, através da interação direta com o mundo real, realizar deteção, cognição, decisão e execução autónomas. Consegue deslocar-se de forma autónoma em ambientes complexos, operar com flexibilidade e até, tal como os humanos, realizar interação flexível através do «tato» e dos «músculos». Em poucas palavras, trata-se de dar ao AI «um corpo», para concretizar a capacidade de um ciclo fechado de «pensamento do cérebro + execução do corpo».

Então, como é que os robôs corpóreos saem «passo a passo» do laboratório? Entre 2022 e 2024, esteve na fase de protótipos de laboratório; surgiram produtos de referência como o Tesla Optimus e o Unitree Walker, que verificaram a viabilidade tecnológica. Posteriormente, em 2025, as empresas líderes começaram a fazer entregas em pequena escala, e a indústria entrou na fase de implementação real. Os robôs corpóreos entraram oficialmente no «ano do início da produção em massa».

Este ano é considerado um ponto de viragem importante para o uso comercial em escala, e a tecnologia central registou múltiplas quebras: a resposta dos módulos de integração controlo-direção (drive-control) é de 0,25 ms, os sensores táteis permitem operação sem visão (blind operation), o peso do sistema completo foi reduzido para menos de 35 kg e a autonomia aumentou 40%, entre outros aspetos.

Progresso na aplicação e substituição de materiais de componentes-chave

A via dos robôs corpóreos apresenta três características distintivas: multiplicidade de materiais, fusão de tecnologias e divisão de cenários. Segue uma apresentação dos materiais usados nos diferentes componentes-chave do corpo:

PEEK (densidade 1,3 g/cm³, quantidade por unidade 1,2-2,5 kg) é usado em juntas e componentes de transmissão, estando a substituir o aço e os plásticos de engenharia comuns. A taxa de substituição do material nos modelos da cabeça (topo) ronda os 30%-40%; nos modelos de gama média e baixa, 20%-30%;

TPE é usado em músculos artificiais, substituindo o silicone e a borracha tradicionais. Nos modelos de gama média e alta, a proporção de substituição ultrapassa 55%;

SiTPV é adaptado para pele artificial, substituindo o silicone tradicional e o TPU comum. No domínio dos robôs biomiméticos, a taxa de substituição de ambas ronda os 25%-30%; ambas suportam funções flexíveis biomiméticas.

Polímeros condutores flexíveis (o núcleo inclui PEDOT:PSS, politirrol e polianilina) são usados em sensores táteis de pele eletrónica, substituindo elétrodos metálicos e borracha condutora tradicionais. Nos modelos de gama alta, a proporção de substituição ultrapassa 70%; nos modelos de gama média e baixa, a transição acelera para 40%;

LCP resistente a altas temperaturas, adaptado a transmissões de alta frequência e componentes isolantes, substituindo materiais tradicionais à base de epóxi e POM. A taxa de substituição nos modelos de gama alta ronda 30%-35%, e continua a melhorar.

DEA (deformação 300%, tempo de resposta <10 ms) é usado em acionamentos flexíveis, com experiências iniciais a substituir motores tradicionais e ligas de memória de forma. Apenas em aplicações piloto de robôs biomiméticos de gama alta, a proporção de substituição é inferior a 5%;

Elastómeros impressos em 3D por fotopolimerização (precisão 50 μm, tempo de cura <10 s) substituem componentes de elastómeros tradicionais por injeção. A proporção substituída com desenvolvimento e produção em pequena escala ultrapassa 55%.

Em resumo, os robôs corpóreos reconfiguram a interação humano-máquina através de um ciclo fechado «deteção-decisão-execução», apresentando características de colaboração multidimensional; novos materiais como PEEK e TPE aceleram a substituição de componentes tradicionais, apoiando as funções flexíveis biomiméticas. Além disso, a IDC afirma que constitui a forma central do «AI físico»; prevê que em 2029 a sua quota no mercado global de robôs ultrapasse 30%. Já a indústria considera que em 2026 chegará a uma fase-chave para o uso comercial em escala.

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