Crean un músculo blando sintético capaz de levantar mil veces su peso

El músculo es capaz de levantar 1.000 veces su propio peso. /Columbia Engineering

Investigadores de Columbia Engineering (EE.UU.) han resuelto un antiguo problema en la creación de robots cuyas acciones y movimientos pueden ayudar a imitar los sistemas biológicos naturales, creando un músculo blando sintético, capaz de levantar 1.000 veces su propio peso, que se puede imprimir en 3D.

Este tejido artificial tiene una capacidad de expansión intrínseca que no requiere un compresor externo o equipos de alto voltaje como los músculos previos. El nuevo material tiene una densidad de deformación (extensión por gramo) que es 15 veces mayor que el músculo natural, y que es lo que lo hace tan fuerte. Los resultados se describen en un nuevo estudio publicado en Nature Communications.

Las tecnologías existentes hasta ahora se basan normalmente en el inflado neumático o hidráulico de pieles de elastómero que se expanden cuando se les suministra aire o líquido. Los compresores externos y el equipo de regulación de la presión requerido para estas tecnologías dificultan la creación de robots que pueden moverse y trabajar de forma independiente. Pero a diferencia de los robots rígidos, los robots blandos pueden reproducir el movimiento natural (agarre y manipulación) para proporcionar asistencia médica y de cualquier otro tipo, realizar tareas delicadas o recoger objetos suaves. Para solucionar este problema, Aslan Miriyev, investigador postdoctoral en el laboratorio de Creative Machines, utilizó una matriz de caucho de silicona con etanol distribuida en microburbujas. La solución combinó las propiedades elásticas y los atributos de cambios de volumen extremos de otros sistemas materiales, al mismo tiempo que era fácil de fabricar, de bajo coste y fabricado con materiales ambientalmente seguros.

Después de imprimirlo en 3D en la forma deseada, el músculo artificial fue accionado eléctricamente usando un alambre resistivo delgado y de baja potencia (8V). Se probó en una variedad de aplicaciones robóticas donde mostró una capacidad significativa de expansión-contracción, siendo capaz de expandirse hasta 900% cuando se calienta eléctricamente a 80 ° C. A través de controles por ordenador, la unidad autónoma es capaz de realizar tareas de movimiento en casi cualquier diseño. A largo plazo, los investigadores pretenden involucrar inteligencia artificial para aprender a controlar el músculo.

Por otro lado, el mes pasado, científicos de la Universidad Politécnica de Tomsk (Rusia) desarrollaron una brazo robótico y su algoritmo de control usando señales mioeléctricas. Esta extremidad mecánica reconocerá independientemente los movimientos de su dueño y podrá moverse como cualquier brazo en buen estado de salud. Los creadores del brazo indican que, si bien la manufactura de prótesis humanas ha estado disponible por décadas, el remplazo total de una parte del cuerpo perdida y sus funciones aun es imposible. La prótesis podría llegar a costar entre 600 a 1000 dólares americanos.  

Beatriz de Vera
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