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Robótica

Músculo artificial de nanotubos equipara-se a motor elétrico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/10/2011

Músculo artificial de nanotubos de carbono equipara-se a motores elétricos
Esta fibra de nanotubos de carbono tem 3,8 micrômetros de diâmetro, funcionando como um músculo artificial 1.000 vezes mais potente do que os existentes atualmente.
[Imagem: UofTexas/Dallas]

Fibra muscular artificial

Cientistas criaram um músculo artificial que é 1.000 vezes mais eficiente do que os modelos atuais.

O "músculo" foi construído tecendo uma fibra de nanotubos de carbono.

E ele é bom tanto de torque quanto de potência.

A fibra muscular artificial acelera uma placa 2.000 vezes mais pesada do que ela própria, a uma velocidade de 590 rotações por minutos, em 1,2 segundo.

O rendimento do músculo artificial de nanotubos de carbono é tão elevado que pode ser comparado aos motores elétricos tradicionais.

Em termos de comprimento, ela atinge 250 rotações por milímetro de fibra, o que é 1.000 vezes mais do que os músculos artificiais existentes.

Os músculos artificiais atuais são feitos de materiais ferroelétricos, ligas com memória de forma ou polímeros orgânicos condutores.

Nanotubos destros e canhotos

Embora já tenham sido tecidas fibras de nanotubos de carbono antes, os cientistas afirmam que a chave para transformar a fibra em um músculo artificial está em tecer os nanotubos em formato de hélice.

Com isto, a fibra terá versões destras e canhotas, dependendo da direção de rotação durante o lançamento do nanotubo na fibra.

Músculo artificial de nanotubos de carbono equipara-se a motores elétricos
O músculo artificial de nanotubos gira em um ou em outro sentido, dependendo da polaridade da corrente aplicada.
[Imagem: UofTexas/Dallas]

A rotação do músculo é, portanto, de torção, o que significa que o músculo vai girar em uma direção até um limite; neste ponto, a rotação pode ser invertida alterando a corrente elétrica aplicada a ele.

Isto ocorre porque os nanotubos destros e canhotos giram em direções opostas quando são carregados eletricamente. Mas, nos dois casos, o efeito da aplicação da tensão elétrica é desenrolar parcialmente a fibra.

Invenção global

Neste ponto da pesquisa, a fibra muscular artificial de nanotubos de carbono precisa estar mergulhada em um líquido ionicamente condutor para funcionar.

Mas como sua fabricação e miniaturização é muito mais simples do que os motores convencionais, os cientistas acreditam que sua aplicação mais imediata seria nos chips microfluídicos, ou biochips, para misturar compostos químicos para análise e detecção de elementos.

Os membros australianos da equipe preferem sonhar mais alto, e falam em criar motores para micro e nano-robôs, que imitem os flagelos dos micro-organismos. A nova fibra muscular artificial, segundo eles, permitirá a criação de robôs ultra-miniaturizados que viajem pelo interior do corpo humano.

O trabalho, publicado na revista Science, teve a contribuição de cientistas de oito países diferentes, em três continentes.

Bibliografia:

Artigo: Torsional Carbon Nanotube Artificial Muscles
Autores: Javad Foroughi, Geoffrey M. Spinks, Gordon G. Wallace, Jiyoung Oh, Mikhail E. Kozlov, Shaoli Fang, Tissaphern Mirfakhrai, John D. W. Madden, Min Kyoon Shin, Seon Jeong Kim, Ray H. Baughman
Revista: ScienceXpress
Data: 13 October 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1126/science.1211220





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