Inglês 
Espanhol 
8 min de leitura 
0 comentários 
Após quase 40 anos guardado, o zíper de três lados criado por William Freeman ganhou nova versão no MIT, feita com impressão 3D, capaz de transformar objetos flexíveis em estruturas rígidas e facilitar a montagem de barracas, talas médicas, robôs e equipamentos de resgate.
Após quase 40 anos guardado desde a primeira patente de William Freeman, o zíper de três lados voltou ao centro de um projeto do MIT com uma versão fabricada por impressão 3D, capaz de transformar estruturas flexíveis em rígidas e facilitar a montagem de barracas, bolsas, equipamentos médicos, robôs e instalações artísticas.
A nova abordagem foi desenvolvida por pesquisadores do Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial do MIT, o CSAIL, a partir de uma ideia apresentada em 1985 ao Innovative Design Fund. Na época, o fundo publicou um anúncio na Scientific American oferecendo até US$ 10.000 para apoiar protótipos inteligentes voltados a roupas, decoração e têxteis.
William Freeman, PhD, então engenheiro elétrico da Polaroid e hoje professor do MIT, respondeu ao anúncio com um projeto diferente do zíper convencional. Em vez de servir apenas para fechar calças ou jaquetas, o mecanismo funcionaria como um interruptor entre estados rígidos e flexíveis.
-
Helicóptero despeja 180 toneladas de areia e cascalho sobre rio da Suécia para tentar ressuscitar leito destruído por décadas de exploração, recriar berçários aquáticos e transformar pedras lançadas do céu em obra de recuperação ambiental
-
Empresa desenvolve smartphone retrô: traz câmera de 48 MP, tela de 3,25 polegadas desligada por padrão, teclado T9, áudio sem perdas e botão de privacidade para atrair quem deseja usar WhatsApp, mapas e transporte sem cair nas redes sociais
-
Sem diploma, fazendeiro chinês juntou chapas de aço, uma bateria e um motor usado, passou dez anos soldando nas madrugadas até lançar no rio da província de Anhui o Big Black Fish, um submarino artesanal de 5 toneladas capaz de mergulhar 8 metros com dois passageiros a bordo.
-
Adeus às tomadas e cabos: tecnologia de indução invisível transmite energia sem fio para liquidificadores, cafeteiras e airfryers, desliga os aparelhos automaticamente ao serem movidos e pode se tornar padrão nas cozinhas em apenas 2 anos
A proposta mirava objetos como cadeiras, barracas e bolsas, que poderiam ser transportados com mais facilidade e montados de forma mais simples. O conceito foi rejeitado, mas Freeman patenteou o protótipo e o manteve guardado em sua garagem, com a expectativa de que pudesse ter utilidade no futuro.
Zíper de três lados nasceu como alternativa para estruturas dobráveis
O projeto original de Freeman lembrava um zíper comum, mas com formato triangular. Em cada lado, havia uma tira usada para conectar dentes estreitos de madeira, criando uma estrutura que poderia ser travada por um cursor envolvendo todo o dispositivo.
Quando esse cursor era movido para cima, as três tiras ficavam presas no lugar, eram endireitadas e formavam um tubo triangular. A ideia permitia que um objeto passasse de uma configuração flexível para uma estrutura rígida de maneira mais rápida e reversível.
Décadas depois, pesquisadores do CSAIL decidiram recuperar o conceito para criar itens com rigidez ajustável. O objetivo era superar limitações de tentativas anteriores, que não eram facilmente reversíveis ou exigiam montagem manual para alterar a forma dos objetos.
A equipe desenvolveu uma ferramenta de design automatizada e um fecho adaptável chamado “zíper em Y”. O sistema permite personalizar modelos de zíperes de três lados e produzi-los automaticamente em uma impressora 3D usando plástico.
Esses dispositivos podem ser acoplados a objetos já existentes ou incorporados em novos produtos. Entre as aplicações testadas ou previstas estão equipamentos de camping, dispositivos médicos, robôs e instalações artísticas que precisam alternar entre flexibilidade e rigidez.
Jiaji Li, pós-doutorando do MIT, pesquisador do CSAIL e um dos principais autores do artigo de acesso aberto sobre o projeto, afirma que um zíper comum é eficiente para fechar objetos planos, como jaquetas. O mecanismo idealizado por Freeman, porém, abre caminho para transformar itens mais complexos com a tecnologia de fabricação atual.
Software permite personalizar o zíper antes da impressão 3D
No software desenvolvido pelo CSAIL, os usuários podem definir como o fecho ficará quando estiver fechado. A personalização inclui o comprimento de cada tira, além da direção e do ângulo de curvatura.
A ferramenta também oferece quatro primitivas de movimento para determinar a aparência do zíper fechado. As opções são reto, curvado, espiralado e torcido, cada uma com comportamento visual e estrutural diferente.
O formato reto cria uma estrutura mais parecida com uma vara. O curvado lembra um arco, o espiralado se aproxima de uma mola e o torcido apresenta uma aparência semelhante à de parafusos.
O zíper em Y muda de forma no mundo real conforme é aberto ou fechado. Quando aberto, pode lembrar uma lula com três tentáculos espalhados; quando fechado, torna-se uma estrutura mais compacta e resistente.
Essa transição é uma das principais características do projeto. A equipe desenvolveu um processo para construir objetos que podem ser rapidamente transformados de flexíveis em rígidos, com funcionamento previsto para situações reais de uso.
O artigo que apresenta o projeto foi publicado na revista Proceedings of the 2026 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems. A publicação descreve a criação do mecanismo, o software de design e os testes realizados para avaliar resistência, flexibilidade e durabilidade.
Montagem de barracas pode cair de seis minutos para um minuto e 20 segundos
Uma das aplicações demonstradas pelo CSAIL envolve equipamentos de camping. A montagem de uma barraca por uma pessoa pode levar até seis minutos, mas com o zíper em Y o processo pode ser reduzido para um minuto e 20 segundos.
Nesse exemplo, cada braço do dispositivo é preso a um dos lados da barraca. O sistema sustenta a estrutura por cima e encaixa a cobertura no lugar conforme o zíper é fechado.
A vantagem está na passagem rápida entre o estado flexível, usado para transporte, e o estado rígido, necessário para manter o objeto montado. A mesma lógica pode ser aplicada a outros itens que precisam combinar facilidade de deslocamento com firmeza estrutural.
A equipe também explorou o uso do zíper em Y em dispositivos vestíveis voltados a cenários médicos. O mecanismo foi envolvido em torno de uma tala de pulso, permitindo que o usuário a afrouxe durante o dia e a feche à noite.
Essa alternância ajuda a tornar o dispositivo mais confortável sem eliminar sua função de proteção. À noite, a estrutura pode ser fechada para evitar novas lesões; durante o dia, pode ser ajustada para reduzir incômodos.
A proposta mostra como um objeto aparentemente rígido pode se adaptar às necessidades do paciente. O mesmo princípio de rigidez ajustável pode ampliar o uso de equipamentos médicos que exigem suporte, mas também precisam permitir conforto e mobilidade.
Zíper em Y pode mover robôs e criar instalações dinâmicas
O sistema também pode ser usado em tecnologias acionadas por motor. Após a fabricação, é possível acoplar um motor ao zíper em Y para automatizar o fechamento e abrir caminho para objetos que mudam de forma com o toque de um botão.
Entre os exemplos está um robô quadrúpede adaptável. O robô poderia alterar o tamanho das pernas, encolhendo-as para formar membros mais altos ou abrindo o zíper quando precisasse ficar mais próximo do chão.
Esses ajustes rápidos poderiam ajudar robôs a explorar terrenos irregulares. O material cita ambientes como cânions e florestas, onde mudanças de altura e postura podem ser úteis para atravessar obstáculos.
Outra aplicação envolve instalações artísticas dinâmicas. A equipe criou uma flor longa e sinuosa que desabrochou por meio de um motor estático responsável por fechar o dispositivo com o zíper.
Nesse caso, o mecanismo funciona como parte da própria obra. O movimento não depende de uma montagem manual constante, já que o motor conduz a transição entre as formas.
A combinação de fabricação digital, rigidez ajustável e acionamento motorizado amplia o uso do zíper em Y para objetos que precisam se transformar de forma repetida. A proposta une design, robótica e estruturas flexíveis em um mesmo sistema.
Testes mediram resistência, flexibilidade e durabilidade
Apesar do potencial criativo, os pesquisadores ainda precisavam entender se o zíper em Y resistiria ao uso diário. Para isso, a equipe realizou uma série de testes de resistência com materiais usados na impressão 3D.
Os cientistas avaliaram o ácido polilático, conhecido como PLA, e o poliuretano termoplástico, chamado TPU. Ambos são plásticos comuns em impressoras 3D, mas apresentaram comportamentos diferentes nos experimentos.
Com uma máquina que dobrava os zíperes em Y, os pesquisadores identificaram que o PLA suportava cargas mais pesadas. Já o TPU apresentou maior maleabilidade, característica importante para aplicações que exigem mais flexibilidade.
Em outro teste, um atuador abriu e fechou continuamente o zíper em Y. O objetivo era medir quanto tempo o mecanismo levaria para se romper sob repetição intensa de uso.
O dispositivo quebrou após cerca de 18.000 ciclos de abertura e fechamento. Simulações em 3D indicaram que a durabilidade do sistema está ligada à sua estrutura elástica, capaz de distribuir a tensão causada por cargas pesadas.
Mesmo com esses resultados, Li projeta uma versão ainda mais resistente do zíper de três lados. O uso de materiais como metal aparece como possibilidade para aumentar a durabilidade em aplicações mais exigentes.
Próximas versões podem crescer em escala e chegar a novos usos
A equipe também vê espaço para ampliar o tamanho dos zíperes em Y em projetos de maior escala. Essa expansão, no entanto, ainda encontra uma limitação na plataforma de impressão 3D atual.
Algumas aplicações permanecem inexploradas. Entre elas está a exploração espacial, em que os tentáculos do zíper em Y poderiam ser integrados a uma espaçonave para coletar amostras de rochas próximas.
O sistema também poderia ser incorporado a estruturas de montagem rápida. Em desastres naturais e operações de resgate, zíperes desse tipo poderiam ajudar equipes a instalar abrigos ou tendas médicas com mais agilidade.
Guanyun Wang, professora assistente da Universidade de Zhejiang, que não participou do estudo, avaliou a proposta como uma forma de reimaginar um zíper comum para lidar com transições morfológicas 3D. A pesquisadora também destacou a capacidade do mecanismo de reduzir a distância entre estados flexíveis e rígidos.
Para Wang, a abordagem oferece um caminho de fabricação escalável e inovador para o futuro do design de inteligência incorporada. Quase quatro décadas depois da patente de Freeman, o zíper de três lados deixa de ser um protótipo guardado e passa a integrar uma nova geração de estruturas ajustáveis.
-
2 pessoas reagiram a isso.