Robôs capazes de saltar, nadar, caminhar ou agarrar objetos agora podem ser movimentados por verdadeiros músculos cultivados em laboratório.
Essas máquinas são chamadas de robôs biohíbridos porque associam elementos fabricados a tecidos vivos. Nesse caso, o músculo desempenha o papel de motor. Quando se contrai, ele puxa um suporte flexível e provoca um movimento. O conceito não é novo, mas obter deslocamentos amplos com uma pequena quantidade de músculo continuava sendo difícil.
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Pesquisadores da ETH Zurich mudaram a maneira de projetar esses sistemas. Em vez de trabalhar separadamente no músculo e depois em seu suporte, eles estudaram os dois em conjunto. Simulações computacionais permitiram testar muitas formas antes da fabricação, para identificar aquelas que melhor transformavam a contração muscular em movimento.
Na prática, os pesquisadores associaram músculo esquelético cultivado a suportes de hidrogel. Esse material, muito rico em água, é suficientemente flexível para acompanhar a contração. Pequenas ranhuras também orientam a organização do tecido muscular. O contato contínuo entre as duas partes ajuda a transmitir a força produzida pelas células ao restante do dispositivo.
O ganho obtido é significativo: os novos dispositivos alcançam uma amplitude de movimento até onze vezes maior que a de modelos anteriores que utilizavam um volume comparável de músculo. Essa melhoria se baseia na forma do sistema e na maneira como o músculo e seu suporte trabalham em conjunto.
Figura do estudo que apresenta movimentos produzidos por bioatuadores musculares integrados a dispositivos robóticos flexíveis.
Fonte: Balciunaite et al., Nature Communications, 2026 — CC BY 4.0
Os pesquisadores então integraram esses motores biológicos a várias pequenas máquinas. Alguns protótipos saltam, enquanto outros nadam ao se contrair várias vezes por segundo. Outra configuração permite caminhar e até contornar um obstáculo. Um dispositivo em forma de pinça também pode se fechar para agarrar um objeto.
Para compreender o interesse dessa abordagem, é preciso observar o que diferencia um músculo de um motor convencional. Um tecido vivo pode se organizar e se adaptar durante seu crescimento. Ele também possui uma capacidade de reparação que uma peça mecânica comum não tem. Em contrapartida, precisa permanecer vivo, e seu comportamento depende de condições biológicas difíceis de reproduzir fora do laboratório.
O método também permite unir várias unidades musculares. Assim, os pesquisadores obtiveram estruturas com vários elementos móveis, uma possibilidade para construir máquinas biohíbridas maiores ou capazes de realizar movimentos mais elaborados. Os próximos trabalhos deverão determinar, principalmente, até que ponto essa arquitetura pode ser ampliada sem perder contrações rápidas e bem controladas.