"Muscoli di filo" artificiali 100 volte più forti dei muscoli umani

Utilizzando semplicemente lenza da pesca arrotolata e filo da cucito, un team di scienziati ha sviluppato un modo per creare muscoli artificiali super forti.

I muscoli delle fibre possono sollevare 100 volte di più dei muscoli umani della stessa lunghezza e peso, generando la stessa potenza per unità di peso di un motore a reazione, dicono i ricercatori.

I muscoli artificiali potrebbero essere utilizzati per alimentare gli arti dei robot umanoidi, per aprire o chiudere le finestre di un edificio per mantenere la temperatura, o anche per realizzare indumenti con fibre che si espandono o si contraggono per mantenere chi lo indossa fresco o caldo. [Biomimetica: 7 tecnologie intelligenti ispirate alla natura]

"La semplicità è la bellezza di questa tecnologia", ha affermato Ray Baughman, chimico dell'Università del Texas a Dallas e leader dello studio, dettagliato oggi (20 febbraio) sulla rivista Science. "Gli studenti delle scuole superiori nel loro soggiorno possono sviluppare i propri muscoli e utilizzarli", ha aggiunto Baughman.

Gli scienziati hanno scoperto che quando attorcigliavano ulteriormente la fibra, si produceva un avvolgimento, come accade quando si attorciglia eccessivamente un elastico. L'avvolgimento nella stessa direzione della torsione crea muscoli che si contraggono quando riscaldati e si espandono nuovamente quando vengono raffreddati. Al contrario, l’avvolgimento nella direzione opposta fa sì che i muscoli si espandano quando vengono riscaldati.

Le fibre muscolari potrebbero essere utilizzate per alimentare i muscoli degli androidi o degli esoscheletri, hanno detto i ricercatori. Nel caso dei muscoli robotici, l’energia elettrica, e non il cambiamento di temperatura, guiderebbe la contrazione delle fibre.

"Gli attuali robot umanoidi, esoscheletri o arti protesici sono primitivi, dal punto di vista meccanico", ha detto Baughman a WordsSideKick.com. Poiché funzionano con motori o sistemi idraulici, queste parti robotiche non hanno la destrezza di una mano umana, ha affermato.

I nuovi muscoli artificiali potrebbero anche essere utilizzati per aprire e chiudere le finestre pesanti di un edificio in risposta alla temperatura dell’aria, senza motori o elettricità, come hanno dimostrato i ricercatori.

Allo stesso modo, i designer di abbigliamento potrebbero utilizzare i muscoli arrotolati per creare capi di moda che si adattano per mantenere chi li indossa caldo o fresco, hanno detto gli scienziati. Le fibre a spirale si espanderebbero semplicemente quando la temperatura dell'aria si riscalda per far respirare gli indumenti.

Baughman ha già realizzato muscoli artificiali con filati di nanotubi di carbonio, ma quelli sono molto più costosi e complicati da realizzare. Al contrario, le fibre muscolari sono poco costose da produrre e facili da commercializzare, ha affermato Baughman.

I nuovi muscoli si contraggono fino a circa il 50% della loro lunghezza, rispetto ai nanotubi di carbonio, che si contraggono solo al 10% circa della loro lunghezza iniziale, ha spiegato.

Come tutti i muscoli artificiali, i muscoli del filo non sono ancora in grado di convertire l'energia elettrica in meccanica in modo molto efficiente. Ma non c'è "nessun'altra applicazione che io conosca che funzioni altrettanto bene di questi muscoli polimerici a spirale", ha detto Baughman.

Segui Tanya Lewis su Twitter e Google+. Seguici @livescience, Facebook e Google+. Articolo originale su WordsSideKick.com.

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