MÚSCULO SINTÉTICO

El músculo artificial que puede levantar 12.600 veces su peso

Mientras los humanos tenemos que ejercitarnos constante y fuertemente para poder levantar unos cuantos kilos, estos nuevos músculos podrán sostener miles de veces su peso.

Foto: Universidad de Illinois
Foto: Universidad de Illinois

No importa qué tan regularmente hagas ejercicio, difícilmente podrás alcanzar a los músculos artificiales que ya han superado desde hace tiempo a sus contrapartes naturales. Ahora, los investigadores del Departamento de Ingeniería Mecánica e Ingeniería de la Universidad de Illinois han desarrollado un músculo artificial hecho de fibra de carbono y caucho que puede levantar más de 12.600 veces su propio peso.

El equipo del laboratorio MechSE Illinois tenía el objetivo de hacer que estos músculos artificiales rizados, un diseño relativamente nuevo, fueran más fuertes y, como resultado, más prácticos.

Con eso en mente, se eligió la fibra de carbono, un material muy fuerte pero ligero como materia principal. Para hacerlo más deformable, los investigadores mezclaron la fibra de carbono con caucho de polidimetilsiloxano (PDMS) y la retorcieron en forma de espiral.

Músculos rizados

«Los músculos en espiral se inventaron recientemente con hilos de nylon», dice Sameh Tawfick, autor del estudio, según publica Science News Reporter. «Pueden ejercer grandes fuerzas, lo que los hace increíblemente útiles para aplicaciones en dispositivos de asistencia humana. Para usar fibras de carbono, tuvimos que entender el mecanismo de contracción de los músculos en espiral. Una vez que descubrimos la teoría, aprendimos cómo transformar las fibras de carbono en músculos ultra fuertes. Simplemente llenamos las tiras de fibra de carbono con el tipo adecuado de caucho de silicona, y su rendimiento fue impresionante, precisamente lo que habíamos apuntado», agrega.

Los músculos se pueden flexionar aplicando una pequeña corriente eléctrica a ambos extremos, lo que calienta la goma de silicona causando una reacción física, presionando a las fibras de carbono a separarse, haciendo que el diámetro del músculo se expanda y la longitud se contraiga, levantando una carga unida a un extremo.

Esta contracción prolongada también se puede lograr mediante la entrega de hexano líquido al músculo en espiral.

El equipo también desarrolló un modelo matemático para describir cómo el músculo artificial funcionaría bajo diferentes parámetros. Los investigadores dicen que esto podría usarse para diseñar nuevos músculos artificiales con propiedades específicas, adaptadas a las aplicaciones dadas. Con esta y otras pruebas determinaron que, en circunstancias dadas, este tipo de materiales podrán levantar hasta 12.600 veces su propio peso.

 

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