MÚSCULO ARTIFICIAL MACIO

 

O músculo artificial é macio, miniaturizado e consome um mínimo de energia.

MÚSCULO ARTIFICIAL MACIO PRODUZ FORÇA 34 VEZES MAIOR QUE SEU PESO

Pesquisadores coreanos criaram um músculo artificial que opera com um gasto de energia mínimo e produz uma força 34 vezes maior do que seu peso. 

MÚSCULO DE POLÍMERO IÔNICO 

Esses novos músculos artificiais de polímero iônico pertencem a uma classe conhecida como "interruptores de fluido", que controlam o fluxo fazendo com que o fluido vá em uma direção específica para gerar vários movimentos.

Além de macia, dispensando elementos rígidos, a chave - ou válvula - é acionada por uma tensão ultrabaixa e opera em espaços estreitos, tornando-a ideal para aplicações em robótica e sistemas miniaturizados.

"A chave fluídica eletroquímica macia, que opera em potência ultrabaixa, pode abrir muitas possibilidades nas áreas de robôs leves, eletrônica macia e microfluídica baseada no controle de fluidos. De fibras inteligentes a dispositivos biomédicos, esta tecnologia tem potencial para ser imediatamente utilizada em uma variedade de ambientes industriais, já que pode ser facilmente aplicada a sistemas eletrônicos ultrapequenos em nossas vidas diárias," disse o professor IlKwon Oh, do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia do Sul (KAIST). 

Os músculos artificiais imitam os músculos humanos e proporcionam movimentos flexíveis e naturais em comparação com os motores tradicionais. Esses atuadores criam movimentos em resposta a estímulos externos, como eletricidade, pressão do ar e mudanças de temperatura, e para utilizar músculos artificiais é importante controlar esses movimentos com precisão e suavidade, o que é o principal trunfo deste sistema de válvulas fluídicas.

MÚSCULO ARTIFICIAL MACIO PRODUZ FORÇA 34 VEZES MAIOR QUE SEU PESO 

Princípio de operação do músculo artificial eletroiônico.

ATUADOR ELETROIÔNICO 

As válvulas acionadas por motores não vão bem em espaços limitados devido à sua rigidez e grande tamanho do conjunto. Para resolver esses problemas, a equipe desenvolveu um atuador eletroiônico macio que, usando uma válvula macia, pode controlar o fluxo de fluido e produzir grandes quantidades de força, mesmo em um tubo estreito. 

Este músculo artificial é composto por eletrodos metálicos e polímeros iônicos e gera força e movimento em resposta à eletricidade. Uma estrutura orgânica covalente polissulfonada (pS-COF), formada pela combinação de moléculas orgânicas na superfície do eletrodo, gera uma quantidade impressionante de força em relação ao seu peso e à potência ultrabaixa necessária para acioná-la (~0,01V).

Como resultado, um músculo artificial tão fino quanto um fio de cabelo - espessura de 180 micrômetros - produziu uma força 34 vezes maior que seu peso (10 mg) em um movimento suave, sem trancos.

Bibliografia:

Artigo: Polysulfonated covalent organic framework as active electrode host for mobile cation guests in electrochemical soft actuator

Autores: Manmatha Mahato, Mousumi Garai, Van Hiep Nguyen, Saewoong Oh, Sanghee Nam, Xiangrong Zeng, Hyunjoon Yoo, Rassoul Tabassian, IlKwon Oh

Revista: Science Advances
DOI: 10.1126/sciadv.adk9752 

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FONTE:

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/01/2024