Desarrollan músculos artificiales que pueden levantar 1.000 veces su propio peso

Tres grupos diferentes e independientes de investigadores han diseñado músculos artificiales extremadamente poderosos. Afirman que los músculos pueden levantar 1.000 veces su propio peso.

Los sintéticos están diseñados alrededor de fibras enrolladas que pueden, al igual que los músculos naturales, estirarse y contraerse.

 

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Estos músculos artificiales podrían usarse para diversas industrias. Las industrias manufactureras podrían usarlos para su robótica; las industrias de tecnología médica podrían usarlos para futuras prótesis; y los militares podrían usarlos para ayudar a crear súper soldados que son 1.000 veces más fuertes que sus oponentes. Los investigadores dijeron que incluso pueden ser utilizados por la industria de la moda para crear ropa inteligente que pueda reaccionar al clima. 

Los músculos artificiales pueden estar hechos de material económico

Los tres equipos desarrollaron sus músculos artificiales utilizando el mismo principio rector: que sus sustancias artificiales deberían poder estirarse como lo hacen los músculos. Esta idea fue desarrollada y desarrollada por Ray Baughman, un experto en nanotecnología de la  Universidad de Texas en Dallas, y sus colegas. Publicaron sus hallazgos en la revista  Science.

Baughman y los otros investigadores descubrieron que incluso los materiales domésticos, como los hilos de coser y los hilos de pescar, podrían retorcerse para crear una estructura similar a los músculos. Estas estructuras artificiales incluso podrían levantar pesas que eran 100 veces más pesadas de lo que los naturales pueden manejar normalmente.

 

Usando esta idea, Baughman y su equipo desarrollaron fibras más fuertes utilizando materiales que eran relativamente caros, como el bambú o la seda. Este material fue recubierto con una cubierta especial que podría responder a cambios electroquímicos o de temperatura. La respuesta entonces haría que el músculo se mueva o se contraiga según sea necesario.

Baughman declaró que este material se puede utilizar en la creación de ropa inteligente. Demostraron esto en un experimento tejiendo cuidadosamente las fibras musculares artificiales en un tejido que, debido a las fibras, pudieron responder a la humedad al volverse más penetrables.

«Se podría imaginar que un textil así podría ser más abierto o más aislante», dijo Sameh Tawfick, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. Tawfick no era parte del equipo de investigación de Baughman.

Otros investigadores dieron su propio giro a las fibras musculares artificiales

Jinkai Yuan, científico de materiales de la Universidad de Burdeos, dirigió el segundo grupo de investigación. Yuan y sus colegas crearon sus propias fibras musculares artificiales utilizando un polímero y grafeno, un material que es más fuerte que el diamante.

El tercer grupo fue dirigido por Mehmet Kanik, un científico de materiales en el  Instituto de Tecnología de Massachusetts. Kanik y sus colegas crearon un material que se enrollaría espontáneamente, similar a los zarcillos de una planta. Kanik y su equipo demostraron sus músculos artificiales creando un bíceps artificial. Cuando se aplicó calor a las fibras, pudo levantar una pequeña pesa.

Kanik y sus colegas creen que sus fibras pueden levantar elementos hasta 650 veces su propio peso y tienen una capacidad de recuperación frente a varios miles de expansiones y contracciones.

 

Tawfick afirma que los músculos artificiales tienen un largo camino por recorrer antes de que puedan ser utilizados por las industrias privadas. La eficiencia de los músculos artificiales aún necesita ser mejorada en gran medida. A pesar de su fuerza, solo alrededor del tres por ciento de la energía puesta en los músculos artificiales es utilizada por las fibras. El resto, según Tawfick, se pierde por el calor.

Una vez que los equipos de investigación pueden resolver este problema de eficiencia, Tawfick cree que los músculos artificiales pueden proporcionar alternativas más baratas y simples para muchos motores electrónicos voluminosos utilizados por muchos dispositivos en la actualidad.

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