Músculos artificiais superfortes feitos com linha de anzol

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/02/2014

Depois que as linhas de pesca são enroladas, elas são amarradas com linhas de costura: está pronto o supermúsculo artificial.
[Imagem: Science/AAAS]

Músculo artificial de linha de pesca

Com a participação de dois brasileiros, uma equipe internacional criou músculos artificiais de baixo custo que geram muito mais força do que músculos humanos das mesmas dimensões.

Eles usaram nada além de linhas de pesca e linhas de costura comum para criar músculos artificiais que poderão ser usados em dispositivos médicos, próteses, robôs ou mesmo em tecidos.

"Em termos de força e potência do músculo artificial, verificamos que ele pode levantar rapidamente pesos 100 vezes maiores do que um músculo humano do mesmo tamanho, em uma única contração," disse o professor John Madden, um dos membros da equipe. "Ele também tem uma potência de saída por peso mais elevada do que um motor de combustão de automóvel."

Na verdade, gerando até 7,1 HPs por quilograma, os músculos artificiais de linha de anzol têm a mesma potência mecânica por peso que um motor a jato.

Quando as linhas de anzol, que são feitas de polietileno e nylon, são simplesmente torcidas, isso as transforma em um "músculo de torção" que pode acionar um mecanismo a mais de 10.000 rotações por minuto.

Quando são torcidas ainda mais, as fibras se enrolam, formando uma bobina, da mesma forma que acontece com um elástico.

Neste caso, porém, a dica não é deixar a fibra voltar ao seu estado original simplesmente girando ao reverso, mas costurá-la com linha de costura comum, para que ela não desenrole, e depois aquecê-la, o que a transforma em um músculo artificial de movimento linear.

Quando aquecido, o músculo artificial não desenrola, ele encolhe, espichando-se de novo quando o calor é retirado. Se o enrolamento for feito no sentido contrário à torção original da fibra de polímero, o movimento será oposto, expandindo-se quando aquecido.

Toda a força dos músculos artificiais foi demonstrada na operação de uma pinça cirúrgica.
[Imagem: Seyed Mohammad Mirvakili]

Superfortes

Em comparação com os músculos humanos, que se contraem apenas cerca de 20% do seu comprimento, os músculos de linha de anzol podem contrair até 50% do seu comprimento.

Todas essas possibilidades foram demonstradas no controle de uma uma pinça cirúrgica. O calor é fornecido por um elemento de aquecimento elétrico, similar a uma resistência de chuveiro.

Torcendo juntas um pacote de linhas de pesca finas, cujo diâmetro total equivale a 10 vezes o diâmetro de um cabelo humano, produz-se um músculo artificial capaz de levantar 7,2 quilogramas.

Fazendo com que vários músculos operem em paralelo, de forma semelhante à que os músculos humanos funcionam, uma centena dos músculos artificiais de linha de pesca podem levantar cerca de 800 quilogramas.

Fazem parte da equipe de desenvolvimento os brasileiros Márcio Lima e Mônica Jung de Andrade, ambos atualmente no Instituto de Nanotecnologia da Universidade de Dallas, nos Estados Unidos.

Mais tópicos