Fibras hechas por el MIT permiten crear músculos artificiales

 24-07-2019
B Amigon

 

   

 

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) desarrolló fibras capaces de contraerse que podrían usarse como músculos artificiales para robots, prótesis o cualquier otra aplicación mecánica y biomédica.

Esta fibra es la combinación de dos polímeros diferentes en una sola hebra, proceso que se lleva a cabo al parear dos materiales con una gran diferencia de coeficientes de expansión térmica. El calor provocará que la fibra se enrosqué, pues uno de los materiales se expande rápido mientras el otro se mantiene igual.

Al principio, el proyecto estaba pensado para que entre más se estirara, se formará naturalmente una espiral estrecha, un proceso parecido a como se producen los zarcillos en la planta cuando crece el pepino. Hubo un cambio en la investigación cuando uno de los investigadores tomó la fibra por primera vez: la calidez de la mano provocó que la fibra se enroscara por sí sola.

Más investigaciones y pruebas indicaron que con sólo un grado Celsius de temperatura de diferencia, el dispositivo se enroscaba. Esta operación podía repetirse por más de 10,000 veces sin perder fuerza; también se encontró que una sola fibra puede levantar hasta 650 veces su propio peso, dependiendo del tamaño y grosor para la cantidad de peso a levantar, aunque el grosor puede ser desde unos cuantos micrómetros hasta milímetros con un largo de cientos de metros si se desea.

Se espera que este descubrimiento sustituya a las tecnologías actuales en creación de músculos artificiales, tales como sistemas hidráulicos, servomotores, metales con memoria de forma y polímeros con respuesta a estímulos. A diferencia de estas técnicas que tienen limitaciones de peso o de tiempo de respuesta, el nuevo material es ligero y de respuesta rápida, desde milisegundos hasta segundos de reacción.

En prótesis, el peso puede ser hasta casi 15 kilos debido a los actuadores hidráulicos o neumáticos, si se sustituyesen por un material más ligero se podría ayudar a muchos usuarios. Además, hay aplicaciones en el campo de la biomedicina, como los robots que entran en las arterias y luego son activados, donde la nueva fibra puede obrar igual o mejor gracias al rápido tiempo de reacción.

Mehmet Kanik, líder de la investigación y quien realiza un posdoctorado en MIT, mencionó que puede usarse casi cualquier material para su fabricación, ya que únicamente se necesita una combinación de dos componentes con una diferencia de rangos en su expansión térmica, "la fortaleza de este trabajo proviene de su simplicidad", agregó.

Por el momento se esperan más pruebas, principalmente para incluir sensores, como mallas de nanocables conductores, en las fibras que den una retroalimentación de las condiciones y se pueda activar el cambio de temperaturas de manera interna, sin necesidad de factores externos.

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