Robots

Estos músculos artificiales son capaces de levantar mil veces su peso

Estos músculos artificiales son capaces de levantar mil veces su peso
Músculos artificiales N+1

Durante mucho tiempo los investigadores han estado experimentando con materiales para crear músculos artificiales que puedan ser útiles en la fabricación de dispositivos médicos miniaturizados, robótica y textiles inteligentes que responden a los cambios en su entorno. Ahora, tres equipos distintos han logrado desarrollar prototipos prometedores, según recoge el autor original de este artículo Victor Roman en N+1 y comparte Paula Dumas para Periodista Digital

Los tres equipos han desarrollado músculos artificiales de acuerdo con un principio similar: que una sustancia enrollada puede estirarse como lo haría un músculo natural. La idea fue desarrollada por Ray Baughman y sus colegas de la Universidad de Texas, quienes encontraron que retorcer un material tan simple como hilo de coser puede crear una estructura similar a un músculo que, por su tamaño, puede levantar objetos hasta 1000 veces más pesados.

Tres enfoques
Ahora, el equipo de Baughman ha desarrollado fibras más fuertes, utilizando materiales igualmente económicos como bambú o seda. Los investigadores enrollan los materiales en una bobina y los recubren con una sustancia que puede responder al calor o a los cambios electroquímicos, lo que puede hacer que el músculo resultante se contraiga y se mueva.

Otro equipo liderado por Polina Anikeeva del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) ha creado una fibra de polímero de dos caras que puede activarse por calor y que puede levantar más de 650 veces su propio peso. Los paquetes de fibras individuales pueden levantar cargas incluso más pesadas, al igual que sus contrapartes biológicas.

Los investigadores afirman que pueden producir este músculo artificial en grandes cantidades, en la escala de cientos de metros, con dimensiones laterales que van desde micras hasta milímetros. Lo cual significa que la tecnología podría usarse desde en microrobots médicos hasta miembros protésicos ligeros.

Finalmente, Jinkai Yuan en la Universidad de Burdeos (Francia) y sus colegas crearon sus fibras con grafeno y un polímero. El equipo creó un micro motor de alta energía sin ataduras compuesto por fibras de nanocompuestos con memoria de forma. Estas fibras se trenzan para almacenar energía mecánica que luego se puede liberar mediante la aplicación de un pequeño cambio de temperatura.
“El control sin ataduras es un gran desafío para la robótica actual, en particular para los implantes y los vehículos submarinos”, dice Yuan. «Nuestro concepto proporciona una nueva ruta hacia la activación, el control y la propulsión sin ataduras en robótica«, añade.

Los investigadores hicieron sus fibras de nanocompuesto de memoria de forma torcida a partir del polímero de polivinilalcohol (PVA) de memoria de forma como una matriz llena de plaquetas de óxido de grafeno dispersas. Las nano-hojas de óxido de grafeno desempeñan un papel importante en la mejora de las propiedades de torsión de la fibra gracias a su estructura 2D rígida única. Esto permite que la fibra almacene más energía mecánica dentro de la fibra antes de que se fracture.

Problemas por resolver
Aún falta mucho para hacer que los músculos artificiales sean tan eficientes como los humanos. Actualmente, las fibras solo utilizan alrededor del 3% de la energía que se pone en los músculos artificiales, mientras que el resto se pierde en forma de calor.

Una vez que se haya resuelto este problema, se espera que estos músculos artificiales puedan ofrecer alternativas baratas y delgadas a los voluminosos motores eléctricos que se utilizan actualmente para alimentar muchos dispositivos.

En el pasado dos grupos de investigadores han intentado crear músculos artificiales, pero con métodos distintos. Un grupo de Columbia Engineering fabricó un músculo blando sintético usando impresión 3D. Y un equipo de Harvard utilizó materiales simples para crear un prototipo que se contrae al reducir la presión en ellos.

Video: Pawel Ladziak, el culturista que quiere verse como un abuelo a sus 35 años

Autor

Paula Dumas

Informar y entretener; periodismo del siglo XXI, actualidad y redes.

Recibe nuestras noticias en tu correo

Lo más leído