Músculo artificial de cebola é o mais versátil já feito

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/05/2015

As células epidermais da cebola, tendo naturalmente o que os pesquisadores estavam tentando construir artificialmente, tornaram-se a base de uma nova classe de músculos artificiais.
[Imagem: Shih Lab/National Taiwan University]

Pronto na natureza

Pesquisadores de Taiwan usaram cebola para criar músculos artificiais com vantagens que estão fazendo os roboticistas rirem, em vez de chorar.

O músculo artificial de cebola pode se expandir ou se contrair, enquanto os materiais disponíveis hoje só conseguem fazer uma coisa ou outra - nos músculos artificiais disponíveis hoje, um dos movimentos é ativo, acionado eletricamente, enquanto o outro é passivo, ocorrendo quando a corrente é desligada.

Além disso, o músculo artificial de cebola pode se mover em diferentes direções, bastando para isso variar a tensão elétrica aplicada para controlá-lo.

"O objetivo inicial era desenvolver uma microestrutura nos músculos artificiais para aumentar a deformação de atuação [o quanto o músculo pode se dobrar ou esticar quando acionado]," contou Wen-Pin Shih, da Universidade Nacional de Taiwan.

"Então, um dia descobrimos que a estrutura celular da cebola e suas dimensões eram similares ao material que estávamos tentando projetar," acrescentou ele.

Uma tesoura construída com os músculos artificiais de cebola.
[Imagem: Chien-Chun Chen et al. - 10.1063/1.4917498]

Músculo artificial de cebola

A equipe tratou a epiderme da cebola - aquela pele translúcida encontrada logo abaixo da superfície do bulbo - com ácido para remover a hemicelulose, uma proteína que torna as paredes celulares rígidas. A seguir, eles recobriram os dois lados do material com uma fina camada de ouro.

Quando uma corrente elétrica flui pelos eletrodos de ouro, as células da cebola dobram ou esticam como um músculo.

"Nós intencionalmente fizemos os eletrodos superiores e inferiores de diferentes espessuras, de modo que a rigidez das células torna-se assimétrica de cima para baixo," contou Shih.

Essa assimetria permite controlar a resposta do músculo artificial: uma baixa tensão faz com que ele se expanda e dobre-se para baixo, em direção à camada inferior mais espessa. Uma alta tensão, por outro lado, faz com que as células se contraiam e virem-se para cima, no sentido da camada superior mais fina.

Para demonstrar essa funcionalidade, a equipe construiu uma tesoura com dois músculos artificiais.

"Nosso próximo passo será reduzir a tensão de acionamento e aumentar a força de atuação," concluiu Shih.

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