Los músculos representan el 40% de nuestro cuerpo y su importancia es tal que gracias a ellos somos capaces de poder realizar movimientos y funciones que se consideran vitales en el día a día de cualquier persona como comer o incluso salir a caminar. Concretamente estamos formados por 650 músculos que hacen posible nuestro desarrollo.
Pero, ¿es posible sustituir estos músculos reales por otros artificiales? Ingenieros de la Universidad de California en Los Ángeles han creado unos músculos artificiales que son más fuertes y flexibles que los reales.
El nuevo material es un ejemplo de elastómero dieléctrico, que es un polímero electroactivo que puede cambiar de forma o tamaño cuando se estimula con electricidad. Los investigadores modificaron el entrecruzamiento entre las cadenas de polímeros dentro del material, lo que le permitió ser más flexible y mantener su resistencia. Cada película del nuevo material es tan gruesa como un cabello humano, pero los investigadores las colocan en capas para formar minimúsculos. La tecnología podría ser muy útil en prótesis robóticas, robots blandos médicos y dispositivos portátiles.
Los músculos artificiales tienen una amplia variedad de aplicaciones médicas y podrían permitir un movimiento más realista para prótesis robóticas y robótica blanda
En muchos aspectos, es difícil imitar la complejidad y sofisticación de los tejidos biológicos utilizando tecnología moderna, pero superarla, al menos en uno o dos aspectos, es raro y un logro. Esta última tecnología consiste en un músculo artificial que puede superar la fuerza y la flexibilidad de los nuestros. “Crear un músculo artificial para permitir el trabajo y detectar la fuerza y el tacto ha sido uno de los grandes desafíos de la ciencia y la ingeniería”, dijo Qibing Pei, investigador involucrado en el estudio.
Los músculos artificiales tienen una amplia variedad de aplicaciones médicas y podrían permitir un movimiento más realista para prótesis robóticas y robótica blanda, e incluso proporcionar un modo de actuación en dispositivos microfluídicos y biorreactores de ingeniería de tejidos. Sin embargo, imitar la flexibilidad, la fuerza y la capacidad para soportar los altos niveles de tensión de un músculo natural es una tarea difícil.
Para lograr imitar a los músculos naturales, los investigadores recurrieron al elastómero dieléctrico. Para ser específicos, utilizaron un elastómero acrílico dieléctrico, que tradicionalmente puede soportar una gran tensión pero tiene poca flexibilidad y requiere un estiramiento previo antes de su uso. Para abordar esto, los investigadores utilizaron un proceso de curado UV y modificaron la reticulación entre las cadenas de polímeros dentro del material para hacerlo más flexible.
“Este actuador flexible, versátil y eficiente podría abrir las puertas a los músculos artificiales en las nuevas generaciones de robots o en sensores y tecnología portátil que pueden imitar con mayor precisión o incluso mejorar el movimiento y las capacidades humanas”, dijo Pei