Músculo artificial de aerogel e nanotubos é superforte e super-rápido

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/04/2009

[Imagem: UT Dallas]

Pesquisadores criaram um tipo radicalmente novo de músculo artificial, mesclando nanotubos de carbono com aerogel, o sólido mais leve que existe. O novo músculo artificial tem ação super-rápida e pode ser utilizado em temperaturas extremas.

A pesquisa, feita na Universidade de Dallas, nos Estados Unidos, contou com a participação do físico brasileiro Alexandre Fontes da Fonseca.

Deficiências dos músculos artificiais

Os músculos artificiais sempre foram vistos como alternativas para a movimentação de robôs. Ao contrário dos motores, eles são leves e consomem pouca energia.

Contudo, eles possuem uma grande deficiência: a lentidão do seu funcionamento. O tempo para sua contração e distensão é muito longo, inibindo seu uso para a construção de robôs que possam ser utilizados na prática.

Músculo artificial rápido e resistente

Agora, os pesquisadores criaram um tipo de músculo artificial que não apenas é muito mais rápido do que os atuais, como também pode funcionar em temperaturas extremas - desde a temperatura do nitrogênio líquido (-196° C) até acima do ponto de fusão do ferro (1538° C).

Uma vez postos em ação em uma determinada direção, os novos músculos artificiais podem se distender 10 vezes mais do que os músculos naturais, em uma velocidade 1.000 vezes maior do que a velocidade de um músculo humano.

Quando se trata de contrair, ou seja, de produzir o trabalho que se espera deles, os novos músculos artificiais geram 30 vezes mais força do que um músculo natural de mesma espessura.

Enquanto um músculo natural é capaz de se contrair a uma taxa de 20% por segundo, o músculo artificial chega a se contrair 30.000% por segundo.

Aerogel com nanotubos de carbono

Esses músculos artificiais revolucionários são feitos com folhas de um aerogel contendo nanotubos de carbono. Os nanotubos ficam alinhados verticalmente, em uma estrutura parecida com uma floresta de bambus.

O material resultante é transparente, com uma densidade semelhante à do ar, devido à leveza do aerogel, mas com uma resistência específica (resistência/densidade) maior do que a de uma folha de aço com a mesma espessura.

Robôs espaciais musculosos

Quando uma tensão elétrica é aplicada ao músculo artificial os nanotubos tendem a afastar-se uns dos outros, fazendo com que a estrutura gelatinosa inteira se distenda, funcionando como um músculo. Quando a tensão é retirada, o material retorna rapidamente às suas dimensões originais.

Além das aplicações em robótica tradicional, os pesquisadores afirmam que os seus músculos artificiais deverão incrementar o campo da robótica espacial, graças ao seu funcionamento em ambientes extremos, uma situação comum no espaço.

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