Acionamento poderoso para músculos artificiais funciona com uma bateria convencional

Engenheiros do Instituto de Tecnologia de Tóquio aumentaram a força gerada por um atuador para músculos artificiais.

usando materiais ferroelétricos,que têm polarização espontânea. No mesmo nível de tensão, o dispositivo produz forças nos eletrodos 1.200 vezes maiores que as dos materiais paraelétricos convencionais.

Como material ferroelétricoOs pesquisadores usaram cristais líquidos em uma fase nemática especial. Esta é uma fase em que os longos eixos das moléculas estão dispostos em linhas paralelas e não em camadas. Os cientistas descobriram que o material pode fluir como líquido à temperatura ambiente, embora possua uma estrutura molecular em forma de bastão semelhante à dos cristais sólidos.

Tecnologia de impressão 3D para um acionamento ferroelétrico. Imagem: Suzushi Nishimura et al., Advanced Physics Research

Devido a essas características, esses materiaismaior polarização. Em testes, verificou-se que o cristal líquido ferroelétrico gera forças nos eletrodos 1.200 vezes maiores do que os materiais paraelétricos convencionais, como óleos isolantes.

Usando cristais líquidos ferroelétricose um eletrodo de dupla hélice impresso em 3D, os pesquisadores desenvolveram um atuador eletrostático que opera em baixa voltagem e é capaz de se contrair e expandir como os músculos.

19% de redução de acionamento sob tensão de 200 V. Imagem: Instituto de Tecnologia de Tóquio

Uso de meio ferroelétricogerou forças suficientes para atingir uma contração de 6,3 mm (19% do comprimento) quando foi aplicado 200 V. O dispositivo também se moveu ligeiramente a 18 V, indicando que poderia até ser alimentado por uma bateria simples, observam os pesquisadores .

Os atuadores eletrostáticos são simples e levesdispositivos que imitam os músculos humanos. Até agora, seu uso tem sido limitado principalmente à movimentação de pequenos pesos, pois exigem alta voltagem para gerar forças significativas, explicam os cientistas. Para criar forças suficientes para suportar o movimento e a atividade humana, os dispositivos tradicionais requerem voltagem, o que pode ser perigoso para o corpo.

Consulte Mais informação:

A principal teoria da origem do homem foi refutada: de onde viemos

Primeira pílula para transplante de fezes do mundo é aprovada na Austrália

Descoberta a primeira 'cozinha' do mundo: peixe frito ali há 780 mil anos