Músculo artificial de nanotubos equipara-se a motor elétrico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/10/2011

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.

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.

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