Robótica

Fibra de nanotubo funciona como músculo eletromecânico

Fibra de nanotubo funciona como músculo eletromecânico
A fibra de nanotubos e elastano (esquerda) e o protótipo do acionador de joelho desenvolvido pela equipe. [Imagem: Javad Foroughi et al. - 10.1021/acsnano.6b04125]

Fibra eletromecânica

Pesquisadores australianos criaram uma nova categoria de músculo artificial tecendo nanotubos de carbono com um filamento sintético chamado elastano.

O resultado é uma fibra eletricamente condutora e com uma incrível elasticidade, podendo ser esticada em mais de 600%.

Mas tudo fica realmente interessante quando uma tensão elétrica é aplicada ao fio já esticado: ele se aquece e se contrai em até 33%, gerando um trabalho mecânico de 0,64 quilojoule por quilograma (kJ/kg) e alcançando uma relação peso-potência de 1,28 quilowatt por quilograma (kW/kg).

Isto não torna o material o músculo artificial mais forte do mundo, mas o conjunto da obra é tão promissor que a equipe já está fazendo os primeiros experimentos com módulos que podem ser úteis em exoesqueletos.

Músculos artificiais biomédicos

Como a fibra é porosa, ela é adequada para ser incorporada em tecidos inteligentes para fazer roupas com funcionalidades não apenas eletrônicas, mas também mecânicas, o que será útil no campo esportivo, biomédico e como suporte à fisioterapia.

"Nós já demonstramos um protótipo de reforço do joelho utilizando a nossa tecnologia, e um dispositivo assim pode ser usado para ajudar a tratar lesões após um acidente monitorando e manipulando o movimento do joelho," contou Javad Foroughi, da Universidade Wollongong, que trabalhou em conjunto com a equipe do Dr. Ray Baughman, um dos pioneiros na fabricação de fibras de nanotubos.

Outro dispositivo que a equipe já está desenvolvendo irá "detectar inchaços e então responder apertando o braço para melhorar o fluxo linfático. Nós também estamos investigando a possibilidade de usar o tecido atuador em músculos cardíacos artificiais, para dar suporte positivo aos ventrículos," contou Foroughi.

Bibliografia:

Knitted Carbon-Nanotube-Sheath/Spandex-Core Elastomeric Yarns for Artificial Muscles and Strain Sensing
Javad Foroughi, Geoffrey M. Spinks, Shazed Aziz, Azadeh Mirabedini, Ali Jeiranikhameneh, Gordon G. Wallace, Mikhail E. Kozlov, Ray H. Baughman
ACS Nano
DOI: 10.1021/acsnano.6b04125




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