Questo muscolo artificiale può sostenere 4.000 volte il suo stesso peso e allungarsi di 12 volte la sua lunghezza

Un team di ricerca - guidato dal Professor Hoon Eui Jeong dell'UNIST - ha progettato un nuovo tipo di muscolo artificiale morbido che può passare senza soluzione di continuità da morbido e flessibile a rigido e forte, superando un compromesso chiave che ha limitato le capacità della robotica morbida. Questo straordinario muscolo - descritto nella rivista Advanced Functional Materials - ha un'alta densità di lavoro. Un campione di 1,25 grammi è stato in grado di sostenere 4.000 volte il suo peso nello stato rigido e di allungarsi 12 volte la sua lunghezza nello stato flessibile.

Il nuovo attuatore è progettato per risolvere una sfida fondamentale nella robotica morbida: i muscoli artificiali tendono ad essere altamente flessibili ma deboli o forti ma rigidi. Il team UNIST ha ottenuto entrambi i risultati grazie alla progettazione di una rete di polimeri a "doppia reticolazione". Questo design combina legami covalenti forti e permanenti per l'integrità meccanica con interazioni fisiche dinamiche che possono essere formate e interrotte utilizzando stimoli termici per fornire flessibilità.

Gli scienziati hanno anche incorporato microparticelle magnetiche all'interno del polimero, consentendo un controllo preciso del movimento del muscolo con l'uso di un campo magnetico esterno. Questo design a doppia risposta consente al materiale di esibire un'ampia gamma di rigidità, da 0,213 MPa a 292 MPa.

Durante la contrazione, il muscolo raggiunge una deformazione di attuazione di oltre l'86,4% e una densità di lavoro di 1.150 ^kJ/m3, un valore incredibilmente alto per un muscolo artificiale morbido e circa 30 volte quello di un tessuto muscolare umano. Se il nuovo polimero dovesse essere sviluppato e integrato con successo, potremmo vedere robot umanoidi molto più forti e flessibili.