NeoFronteras

Ilustración: visión artística de músculo artifical. Foto: NASA.

Un estudio teórico sugiere cómo mejorar el rendimiento de los músculos artificiales basados en polímeros. La luz de una frecuencia específica activaría un onda de carga que avanzaría en la molécula de polímero. Esto aumentaría la fuerza de los enlaces químicos entre sus constituyentes posibilitando la realización de músculos artificiales más rápidos.
Hasta ahora este tipo polímeros reaccionan cien veces más despacio que un músculo natural, pero en el futuro, y gracias a este nuevo resultado teórico, se espera usar este tipo de dispositivos en robots con músculos que sean 1000 veces más rápidos que los humanos.
Los músculos artificiales investigados en el MIT están compuestos de polímeros conjugados. Este tipo de polímeros, que conducen la electricidad, hicieron ganar a sus descubridores el premio Nóbel de química en 2000.

Simulación de la onda, en rojo, avanzando por el polímero. Foto: Yip lab

Al aplicar una corriente eléctrica estos polímeros se contraen, pero deben de estar inmersos en un gel que hace las veces de electrolito. Pueden ser más fuertes que los músculos humanos pero reaccionan más lentamente debido a que los iones portadores de carga necesitan un tiempo para difundirse a través del material.
El equipo de Sidney Yip ha investigado las propiedades de estos materiales en su nivel fundamental usando mecánica cuántica. Se sabía que la contracción del polímero dependía de la propagación de un solitón (onda solitaria o simple) de carga que viaja a lo largo del mismo, pero los detalles de cómo sucedía esto eran desconocidos.
Los investigadores han descubierto que no se necesita añadir iones al sistema. Basta con iluminar los polímeros con luz de una frecuencia específica para producir el mismo resultado, y además de una manera mucho más rápida.
Los músculos artificiales podrán ser usados en robot de aspecto humanoide o en prótesis para personas a los que les falte algún miembro. En algunos casos se podría incluso prescindir de la temible silla de ruedas.

Referencia: Physical Review Letters (vol 95, article 198303)