Atuador Eletro-Iônico: Solução Leve e Silenciosa para Próteses, Wearables e Automação

Tecnologia

Atuador de matriz polimérica, líquido iônico e carga condutiva para conversão de energia química em energia mecânica

Número da Patente

BR 10 2023 011295 1

Problema Resolvido

Falta de atuadores eficientes, duráveis e acessíveis para aplicações em próteses, robótica macia e dispositivos médicos. Tecnologias existentes enfrentam:

  • Alto consumo energético (ex.: metais com memória de forma exigem alta tensão).
  • Complexidade mecânica (atuadores pneumáticos necessitam de compressores).
  • Ciclo de vida curto (Nafion degrada-se em ambientes secos).

Solução Apresentada

Atuador Eletro-Iônico Flexível, composto por:

  • Matriz polimérica: Flexível e durável.
  • Líquidos iônicos: Permitindo operação com <10V.
  • Nanotubos de carbono/grafeno: Melhorando condutividade e resposta mecânica.

Como a tecnologia resolve o problema:

  • Converte energia elétrica em movimento sem partes móveis complexas.
  • 10⁹ ciclos de vida (equivalente a músculos humanos).
  • Silencioso e leve, ideal para wearables e próteses.

Vantagens

Baixa tensão (<10V): Seguro para uso médico e consumo energético reduzido.

Alta durabilidade: Custo benefício superior a metais com memória de forma (5.000 ciclos).

Versatilidade: Pode ser fabricado como filme, fibra ou nanofibra para aplicações variadas.

Biocompatibilidade: Adequado para dispositivos implantáveis ou contato com pele.

Custo competitivo: Uso de materiais otimizados reduz preço final.

Aplicação

Indústria Médica e de Dispositivos de Reabilitação: Próteses inteligentes, dispositivos de fisioterapia e auxílio motor.

Robótica e Automação: Soft robotics e atuadores para automação delicada.

Eletrônicos Flexíveis e Wearables: Dispositivos vestíveis com feedback tátil ou movimento integrado.

T.R.L

Cotitular

Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG)

Pesquisadores Envolvidos

Matheus De Alencar Lechtman | Aline Bruna Da Silva | João Paulo Ferreira Santos

Professor Responsável

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