Ciência – Mundo Cientifico –
Cientista cria músculos de anzol 100 vezes mais fortes que músculos
humanos
Por Discovery
11 de março de 2014
Pesquisadores estão usando fibras de linha
de pesca e
linhas de costura para criar músculos artificiais de baixo-custo que poderiam
ser usados em dispositivos médicos, robôs humanóides, próteses ou mesmo em
tecidos.
Imagine robôs ou exoesqueletos com força sobre-humana,
construídos com materiais que você pode encontrar em qualquer loja comum? Essa
realidade está cada vez mais próxima.
Em um estudo
publicado na Science, pesquisadores internacionais, incluindo a University of
British Columbia Electrical, o professor de Engenharia da Computação John
Madden e o candidato a PhD Seyed Mohammad Mirvakili, detalharam como criar
músculos artificiais de baixo-custo que geram mais força e poder que músculos
humanos ou de animais do mesmo tamanho. Da equipe de desenvolvimento fazem parte também os brasileiros
Márcio Lima e Mônica Jung de Andrade, do Instituto de Nanotecnologia da
Universidade de Dallas, nos Estados Unidos.
“Em termos de força e poder do músculo artificial, nós descobrimos
que ele pode facilmente levantar até 100 vezes mais peso que um músculo humano
do mesmo tamanho, em uma única contração.”, disse Madden em um comunicado. “Ele
também tem mais potência para o seu peso do que um motor de combustão de
automóvel”.
Músculos
artificiais foram feitos de materiais com fios de metal e nanotubos de carbono
no passado, mas os pesquisadores e fabricantes sabem que isso significa também
custos altos e materiais difíceis de serem controlados e fabricados. Ligas
metálicas que “memorizam” seu formato original, podem chegar a custar até US$ 5
mil por quilograma. Enquanto isso, os materiais usados neste estudo são
estimados em pouco mais de US$ 5, e podem ser encontrados nas
prateleiras de qualquer loja comum.
Madden e seus
colegas de universidades da Austrália, Coréis do Sul, EUA, Turquia e China
usaram fibras de polímero de alta resistência
feitas de polietileno e nylon que, quando torcidas, criam músculos artificiais
capazes de contrair e relaxar
Os músculos são estimulados termicamente por mudanças de
temperatura, que podem ser produzidos eletricamente, pela absorção de luz ou
por reações químicas. A torção da fibra de polímero converte isso a uma torção
muscular que pode acionar um mecanismo a mais de 10 mil rotações por minuto.
Com uma torção adicional, a fibra do polímero enrola como um elástico
fortemente torcido, produzindo um músculo que contrai ao longo de seu
comprimento quando aquecido, e que retorna ao seu estado normal quando
esfriado.
Superforça
Comparado a
músculos naturais, que se contraem em cerca de 20%, estes músculos com linha de anzol podem contrair até 50%
de seu comprimento. Esses músculos são capazes de suportar milhões de ciclos. A
princípio, eles foram demonstrados para manipularem uma pinça cirúrgica.
Torcendo juntos
um pacote de linhas de pesca, cujo diâmetro total é igual a 10 vezes o diâmetro
de um fio de cabelo humano, produz-se um músculo
artificial capaz de levantar 7,2 quilogramas. Se esses músculos operarem em
paralelo, como os músculos humanos funcionam, uma centena deles será capaz de
levantar 800 quilogramas de peso.
É um mundo novo de possibilidades que se abre. Hoje, robôs
humanóides, exoesqueletos ou próteses dependem de energia provida por motores
ou pela hidráulica, o que as tornam menos habilidosas e ágeis que mãos humanas,
por exemplo. Mais isso pode ir além.
Operando
independentemente músculos de polímero com diâmetro inferior a um fio de cabelo
humano, pode ser possível trazer expressões faciais para robôs humanóides. O
parceiro de pesquisa, Dr. Ray Baughman, da
University of Texas em Dallas, disse que os músculos podem ser usados para
aplicações onde forças sobre-humanas são necessários, como em robôs ou
exoesqueletos.
Texto em PDF:
Disponível em < http://esportes.discoverybrasil.uol.com.br/cientistas-criam-musculos-de-anzol-100-vezes-mais-fortes-que-musculos-humanos/
> Acesso dia 05 de maio de 2014.
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