Engenheiros criam músculo artificial 20 vezes mais forte que o dos humanos

Uma equipe de engenheiros da Universidade Northern Arizona, nos EUA, criou músculos artificiais capazes de realizar movimentos semelhantes aos observados no corpo humano e com uma grande vantagem: eles não precisam de horas na academia para ficarem extremamente fortes.

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Os músculos “cavatappi”, receberam esse nome pois se parecem com uma variedade de massa de macarrão, retorcida e oca por dentro. Essa estrutura dá ao músculo artificial total flexibilidade e capacidade de adaptação que superam a anatomia humana em várias situações.

O formato espiral faz com que motores e pistões hidráulicos possam gerar mais energia, ampliando o campo de utilização para além da robótica, já que eles também podem ser usados em próteses de bioengenharia.

“Nos testes, os músculos artificiais cavatappi exibiram métricas de força entre cinco e dez vezes maiores do que os músculos esqueléticos humanos, e à medida que continuam a se desenvolver, os níveis de desempenho podem ser ainda maiores”, explica o professor Michael Shafer.

Anabolizados

Os músculos cavatappi foram construídos com base em atuadores de polímero trançado, conhecido como TPA. A grande vantagem desse material é que ele é leve, barato e muito resistente.

No passado, os engenheiros encontravam alguns problemas para usar polímeros de TPA na fabricação de músculos artificiais. Esse tipo de material era muito lento e precisava ser aquecido e resfriado para ter um resultado de apenas dois por cento de eficiência.

"Para os cavatappi, contornamos isso usando fluido pressurizado. Esses dispositivos respondem tão rápido quanto podemos bombear o fluido. A grande vantagem é sua eficiência de cerca de 45%”, diz o professor Shafer.

Após o estiramento e a torção, a pressão hidráulica ou pneumática aplicada dentro do tubo gera uma força localizada, capaz de mover toda a estrutura com mais facilidade.

Força no futuro

Utilizando uma tecnologia de baixo custo e um processo de fabricação relativamente simples, os cientistas esperam que os músculos artificiais sejam implantados em robôs humanoides em poucos anos.

O mercado de próteses e exoesqueletos também pode se beneficiar com o uso dos músculos cavatappi, já que flexibilidade e leveza são fatores essenciais para uma interação mais próxima entre máquinas e humanos.

"Esperamos que trabalhos futuros incluam o uso de músculos artificiais cavatappi em muitas aplicações devido à sua simplicidade, eficiência e propriedades de recuperação de energia de tensão, entre outros benefícios", completa o professor Shafer.

A ideia para o futuro é que os músculos artificiais se tornem uma opção viável, como peças de reposição e, é claro, não só para os robôs.

Você acha que em breve nós poderemos usar próteses robóticas super avançadas para substituir partes do nosso corpo? Comente.

Fonte: Northern Arizona University