Pesquisadores apresentaram um filme bilayer que combina óxido de grafeno e partículas magnéticas de neodímio-ferro-boro capaz de dobrar, alterar rigidez, executar movimentos controlados e até ser reprogramado sem reconstrução. O material, descrito em artigo na revista Advanced Science publicado em 3 de novembro de 2025, transforma-se de uma lâmina plana em robôs que rastejam ou nadam, estruturas origami portantes e sistemas de lógica mecânica.
Como funciona
O filme de menos de 9 mg/cm² é formado por duas camadas:
- Inferior: óxido de grafeno, que amolece em ambientes úmidos.
- Superior: mistura de óxido de grafeno, ácido poliacrílico e partículas NdFeB, responsáveis pela magnetização permanente.
A disposição das partículas próximo à superfície aumenta o torque sob campos magnéticos de até 70 mT. A umidade fornece um segundo controle: quanto maior a umidade, mais o material se dobra sob o mesmo campo.
Produção rápida
A fabricação envolve depositar a mistura magnética sobre uma folha pré-seca de óxido de grafeno. Após a secagem, o filme se destaca da base, podendo ser cortado à mão ou a laser e vincado como papel. O processo leva poucos minutos.
Dobras e movimento
Com 31 % de partículas, folhas dobradas em padrão Miura foram magnetizadas na posição compacta. Posteriormente, ao receber campo magnético externo, abriram-se e fecharam-se repetidamente. Outras demonstrações incluíram:
- Unidade Kresling cilíndrica que alterna entre estados estáveis ao inverter o campo.
- Poliedro Tachi-Miura que suporta carga 30 vezes maior que seu peso quando expandido.
- Tubo Miura que rasteja, vira e rola, superando degraus de 10 mm e escadas de 25 mm.
- Robô “inchworm” que percorre 85 mm em nove ciclos (0,43 mm/s).
- Estrutura tipo água-viva que sobe 41 mm na água, alcançando 4 mm/s em deslocamento lateral após leve ajuste de magnetização.
Reprogramação magnética
Adesivos finos com padrões de magnetização pré-definidos podem ser colados e removidos da superfície, mudando funções sem calor nem solventes. Em teste, três células Kresling armazenaram três bits de estado mecânico; trocar ou empilhar adesivos alterou a sequência de movimentos.
Imagem: moderate magnetic fields
Sensoriamento integrado
A camada de óxido de grafeno altera resistência elétrica quando dobrada. Fios conectados ao filme registraram sinais estáveis que indicam grau e tempo de deformação, dispensando câmeras ou extensômetros externos.
Segundo os autores, a combinação de fabricação simples, atuação magnética moderada, ajuste de rigidez por umidade, sensoriamento embutido e reprogramação pós-fabricação abre caminho para robôs macios autônomos, estruturas implantáveis e dispositivos subaquáticos.
Com informações de Nanowerk
