Investigadores de KAIST han desarrollado un músculo artificial ultradelgado para robótica blanda. El avance, publicado recientemente en la revista Ciencia robótica , se demostró con un broche de flor robótica en flor, mariposas robóticas danzantes y hojas de árboles revoloteando en una obra de arte cinética.
El equivalente robótico de un músculo que se puede mover se llama actuador. El actuador se expande, contrae o gira como fibras musculares usando un estímulo como la electricidad. Los ingenieros de todo el mundo se esfuerzan por desarrollar actuadores más dinámicos que respondan rápidamente, puedan doblarsesin romperse y son muy duraderos. Los músculos robóticos suaves pueden tener una amplia variedad de aplicaciones, desde dispositivos electrónicos portátiles hasta prótesis avanzadas.
El equipo del Centro de Iniciativa de Investigación Creativa de KAIST para Nanoingeniería Funcionalmente Antagonista desarrolló un músculo artificial muy delgado, sensible, flexible y duradero. El actuador parece una tira delgada de papel de aproximadamente una pulgada de largo. Usaron un tipo particular de materialllamado MXene, que es una clase de compuestos que tienen capas de solo unos pocos átomos de espesor.
El material MXene que eligieron T3C2Tx está hecho de capas delgadas de compuestos de titanio y carbono. No era flexible por sí mismo; las láminas de material se desprenderían del actuador cuando se doblaran en un bucle. Eso cambió cuando el MXene se "cruzó iónicamente-enlace "- conectado a través de un enlace iónico - a un polímero sintético. La combinación de materiales hizo que el actuador fuera flexible, sin dejar de mantener la resistencia y conductividad, que es fundamental para los movimientos impulsados por la electricidad.
Su combinación particular funcionó mejor que otros reportados. Su actuador respondió muy rápidamente a bajo voltaje y duró más de cinco horas moviéndose continuamente.
Para demostrar que el diminuto músculo robótico funciona, el equipo incorporó el actuador al arte portátil: un broche inspirado en origami imita cómo una flor de narciso despliega sus pétalos cuando se aplica una pequeña cantidad de electricidad. También diseñaron mariposas robóticas que mueven sus alashacia arriba y hacia abajo, e hizo que las hojas de una escultura de árbol se agitaran.
"La robótica portátil y el arte cinético demuestran cómo los músculos robóticos pueden tener aplicaciones divertidas y hermosas", dijo Il-Kwon Oh, autor principal del artículo y profesor de ingeniería mecánica. "También muestra el enorme potencial de los músculos artificiales pequeños para una variedad dede usos, como sistemas de retroalimentación háptica y dispositivos biomédicos activos ".
A continuación, el equipo planea investigar aplicaciones más prácticas de los actuadores blandos basados en MXene y otras aplicaciones de ingeniería de los nanomateriales MXene 2D.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea KAIST . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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