Músculos artificiales de la línea de pesca y del hilo de coser

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Robótica y Robótica Robótica y Robótica Robótica Robótica Robótica Robótica Robótica Robótica
• La ciencia de los polímeros es la ciencia de los polímeros.

Sus antecedentes:

• El alto costo y las limitaciones de rendimiento de los músculos artificiales actuales restringen su aplicación generalizada.
• Los músculos artificiales existentes sufren de baja vida útil del ciclo, histeresis y baja eficiencia.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar músculos artificiales de bajo costo y alto rendimiento a partir de materiales fácilmente disponibles.
• Demostrar el potencial de las fibras poliméricas para crear músculos artificiales escalables y eficientes.

Principales métodos:

• Transformación de fibras de polímero de alta resistencia de bajo costo (línea de pesca, hilo de coser) mediante la inserción de torsión.
• Fabricación de músculos artificiales en espiral a través de torsión extrema.
• Análisis teórico y experimental de los mecanismos de accionamiento.

Principales resultados:

• Músculos artificiales demostrados con accionamiento de tracción y torsión rápido, escalable, no histérico y de larga vida.
• Logró una contracción del 49%, levantando cargas más de 100 veces más pesadas que el músculo humano.
• Generó 5,3 kW/kg de potencia mecánica de salida, comparable a los motores a reacción.
• Aplicaciones exhibidas en textiles sensibles a la temperatura y persianas para ventanas que ahorran energía.
• La activación por tracción de gran trazo confirmada es el resultado de la activación por torsión.

Conclusiones:

• Las fibras de polímero de bajo costo se pueden transformar en músculos artificiales de alto rendimiento.
• La inserción de torsión es un método eficaz para crear músculos artificiales escalables y eficientes.
• Estos nuevos músculos artificiales tienen un amplio potencial de aplicación en robótica, textiles y conservación de energía.