Innovazione

Creati in laboratorio i super-muscoli artificiali

Cento volte più forti di quelli umani e capaci di sviluppare la potenza di un jet, i muscoli artificiali sono ottenuti a partire da un materiale comunissimo: la lenza da pesca.

Nei laboratori del NanoTech Institute dell'Università del Texas sono stati ricreati i muscoli di Hulk. Capaci di sollevare carichi 100 volte più pesanti rispetto a quelli sostenuti da muscoli umani di pari dimensioni, e di generare una potenza di 5,3 chilowatt per chilogrammo (persino più di quella del motore di un jet), sono però stati ottenuti a partire da un materiale che costa appena 5 dollari al kg ed è diffusissimo nei negozi da pesca: il polimero di nylon o polietilene che compone i fili da lenza.

Molto semplice è anche la procedura che ha permesso al team diretto da Ray Baughman di ottenere i super-muscoli da una materia prima così comune: i ricercatori infatti hanno ritorto i fili su se stessi generando una sorta di molla.

Assolutamente straordinario è infine il meccanismo che permette al muscolo artificiale di contrarsi: il polimero, infatti si allunga o si accorcia con il calore, che negli esperimenti di laboratorio era erogato da un sottilissimo filo di metallo avvolto assieme a quello del polimero, e collegato a una resistenza elettrica (vedi prima parte del video in basso).

Dai tessuti intelligenti ai robot
I dettagli tecnici dei test sono riportati questa settimana sulla rivista Science. I ricercatori hanno usato diverse combinazioni di nylon e polietilene, creando molle semplici o strutture più complesse, alcune simili a reti.

Per ciascuna hanno ipotizzato diverse applicazioni. Le reti, per esempio, potrebbero essere integrate nei tessuti dei vestiti; il calore farebbe dilatare le maglie permettendo una maggiore traspirazione della pelle quando fa caldo, mentre al freddo la trama resterebbe compatta (vedi seconda parte del video in basso).

Un filo composto da una o due “molle” avvolte fra loro, applicato alle tapparelle a veneziana, potrebbe invece farle aprire e chiudere automaticamente a seconda della temperatura (vedi terza parte del video in basso).

Soprattutto, però, i muscoli artificiali potrebbero essere usati per costruire robot umanoidi oppure protesi sempre più simili agli arti umani. O per rendere più forzuti gli esoscheletri, strutture meccaniche mobili che, una volta indossate, aiutano chi ha difficoltà a muoversi.

Muscoli in arrivo!
In passato altri gruppi avevano tentato di ottenere muscoli artificiali usando nanotubi di carbonio o altri materiali, ma i costi e le difficoltà tecniche incontrate avevano finora fermato ulteriori sviluppi. Stavolta, invece, gli esperti ritengono che grazie alla robustezza, all'immediata disponibilità commerciale e al basso costo dei polimeri usati questi dispositivi diventeranno presto una realtà.

Il video degli esperimenti


25 febbraio 2014 Margherita Fronte
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