Un equipo internacional liderado por la Universidad de Texas (UT), en Dallas, Estados Unidos, descubrió el sedal y el hilo de pescar común pueden convertirse en poderosos músculos artificiales de bajo costo capaces de levantar cien veces más peso que los humanos.
Los investigadores que diseñaron los músculos explicaron que poseen 7,1 caballos de fuerza, una potencia mecánica que se aproxima a la de un motor a reacción. En un artículo publicado en la revista Science detallaron que los generaron por la torsión y el bobinado de sedal e hilo de pescar de un polímero de alta resistencia.
Según reprodujo la agencia Europa Press, los científicos del Instituto de Nanotecnología Alan G. MacDiarmid de UT trabajaron con la colaboración de expertos de Australia, Corea del Sur, Canadá, Turquía y China.
Los músculos son accionados térmicamente por cambios de temperatura, que pueden ser generados por electricidad, la absorción de luz o reacción química de combustibles.
El artículo explica que retorcer la fibra del polímero lo convierte en un músculo en torsión que puede girar un rotor pesado a más de 10.000 revoluciones por minuto. Una torsión adicional posterior, de modo que las bobinas de fibra de polímero parezcan una banda de goma muy retorcida, genera un músculo que se contrae en gran medida a lo largo de su longitud cuando se calienta y vuelve a su largo inicial cuando se enfría. Si se enrosca en una dirección diferente a la del giro inicial de la fibra de polímero, los músculos se expanden cuando se calientan. En comparación con los músculos naturales, que se contraen sólo un 20%, los artificiales pueden contraerse cerca de un 50% de su longitud.
Ray Baughman, director del Instituto de Nanotecnología en UT Dallas y uno de los creadores opinó que «las oportunidades de aplicación de estos músculos de polímeros son enormes” ya que “en los robots más avanzados humanoides, las prótesis y los exoesqueletos portátiles están limitados por los motores y los sistemas hidráulicos, cuyo tamaño y peso restringen la destreza, la generación de la fuerza y la capacidad de trabajo».
Es por eso que dijo que su invención podría emplearse para aplicaciones en las que se buscan puntos fuertes sobrehumanos, tales como robots y exoesqueletos. Y aclaró que retorcer juntos un conjunto de sedales de pesca de polietileno, cuyo diámetro total es sólo alrededor 10 veces más grande que un cabello humano, produce un músculo de polímero enrollado que puede levantar más de 7 kilos.
Manejados en paralelo, de forma similar a como se configuran los músculos naturales, un centenar de estos músculos de polímeros podrían levantar alrededor de 0,8 toneladas, según calcula Baughman.
Como contrapartida, los músculos de polímeros enrollados que funcionan de manera independiente, que tienen un diámetro menor que un cabello humano, podrían producir expresiones faciales realistas a los robots humanoides de compañía para la tercera edad.
Sin embargo, podría aportarles destreza para la microcirugía robótica mínimamente invasiva, además de alimentar dispositivos para comunicar el sentido del tacto de los sensores en una mano robótica a distancia a una mano humana.
Por último, los científicos demostraron la viabilidad del uso de los músculos accionados con el medio ambiente para abrir y cerrar automáticamente las ventanas de los invernaderos o edificios en respuesta a cambios de temperatura ambiente, eliminando así la necesidad de electricidad o motores ruidosos y costosos.
