Ce sunt mușchii artificiali alimentați cu combustibil?

Mușchii artificiali alimentați cu combustibil se referă la un progres în robotică și inginerie realizat de cercetătorii de la Universitatea din Texas din Dallas NanoTech Institute și de la Universitatea Națională Pusan ​​din Coreea. Efortul a fost condus de Dr. Ray Baughman, cu ajutorul DARPA. Crearea mușchilor artificiali alimentați cu combustibil a fost anunțată pe 16 martie 2006, iar lucrarea revizuită de colegi care descrie tehnologia a fost publicată în prestigioasa jurnală Science a doua zi.

Se spune că mușchii artificiali alimentați cu combustibil se bazează pe nanotehnologie, deoarece folosesc electrozi din nanotuburi de carbon pentru a converti energia chimică în energie mecanică și folosesc catalizatori de nanoparticule. Prima încercare de mușchi artificiali alimentați cu combustibil pe bază de nanotehnologie a fost un „mușchi al celulei de combustibil din nanotuburi pe bază de consolă”. Porțiunea în consolă conținea o bandă de nanotuburi care sunt acoperite cu polimerul ionic Nafion și carbon acoperit cu platină.

Pe lângă acționarea mușchiului, cantileverul a fost scufundat în acid sulfuric electrolitic și a servit drept catod al celulei de combustibil care o alimenta. Un alt electrod a separat electrolitul de combustibilul cu hidrogen. Celula de combustibil activată a dus la injectarea de găuri de electroni în toată consola, care a contractat-o ​​prin efecte cuantice și electrostatice. Muschiul artificial alimentat cu combustibil rezultat a fost relativ slab, dar interesant din perspectiva experimentului.

Următoarea încercare ar avea ca rezultat mușchiul artificial alimentat cu combustibil, care ar face echipa faimoasă în întreaga lume. Noul mușchi a încorporat un fir de memorie acoperit cu nanoparticule de catalizator de platină și a obținut acționarea prin producerea unui scurtcircuit constant, care l-a determinat să se încălzească și să se îndoaie. Mușchiul artificial rezultat alimentat de combustibil ar putea funcționa cu vapori de metanol, hidrogen sau vapori de acid formic și s-a contractat cu capacitatea de generare a stresului de 500 de ori mai mare decât a mușchilor umani. Deoarece s-ar putea contracta doar cu 5%, sau de aproximativ patru ori mai puțin decât mușchiul uman, s-a spus că are o capacitate de aproximativ 100 de ori musculară umană.

Un robot construit din acest mușchi artificial alimentat cu combustibil ar putea arunca baterii electrice grele în favoarea combustibililor chimici, care transportă energie superioară pe unitate de greutate. Echipa chiar a mers atât de departe încât a sugerat integrarea unor variante viitoare în subiecții umani, renunțând la catalizatori de platină pentru enzime capabile să exploateze sursele de energie din sângele uman. Acest lucru ar putea duce la cyborgi de 100 de ori mai puternici decât oamenii convenționali.