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Creado por investigadores del Instituto UNIST, en Corea del Sur, el nuevo músculo artificial pesa solo 1,25 gramos, levanta 5 kilos y supera más de 30 veces la densidad de trabajo de los músculos humanos, revolucionando robots, prótesis y dispositivos vestibles
Un avance tecnológico del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST), en Corea del Sur, puede transformar la robótica blanda y los dispositivos vestibles.
Investigadores han creado un nuevo músculo artificial capaz de alterar su estado mecánico, pasando de blando y flexible a rígido y extremadamente resistente — como si fuera goma transformándose en acero.
Se endurece al soportar cargas pesadas y se ablanda al contraerse, rompiendo uno de los mayores desafíos de la robótica actual.
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Superando la Barrera Entre Flexibilidad y Fuerza
Los materiales musculares artificiales son esenciales porque ofrecen destreza e interacción similares a las humanas.
No obstante, el uso de estas tecnologías está limitado por un intercambio inevitable: los músculos flexibles generalmente no tienen suficiente fuerza para levantar objetos, mientras que los más potentes carecen de la flexibilidad necesaria para tareas delicadas. Esta limitación reduce drásticamente su utilidad en el mundo real.
El equipo del profesor Hoon Eui superó este obstáculo con un músculo que pesa solo 1,25 gramos y presenta comportamiento dinámico.
Se endurece bajo cargas pesadas, manteniendo la integridad estructural, y luego se contrae, recuperando la flexibilidad.
La innovación radica en una red polimérica doble reticulada, que combina enlaces covalentes para resistencia con interacciones físicas activadas por estímulos térmicos, garantizando elasticidad.
Micro-partículas magnéticas incorporadas al material permiten controlar sus movimientos con campos magnéticos externos, lo que fue demostrado en pruebas de levantamiento de objetos. Esta combinación hace que el músculo sea extremadamente versátil para aplicaciones prácticas.
Capacidad de Carga y Desempeño Impresionantes
El músculo artificial puede soportar hasta 5 kilos — aproximadamente 4.000 veces su peso — y puede estirarse hasta 12 veces su longitud original cuando está blando.
“Esta investigación supera la limitación fundamental en la que los músculos artificiales tradicionales son altamente elásticos, pero débiles, o fuertes, pero rígidos”, afirmó el profesor Jeong.
Según él, la nueva tecnología abre el camino para robots blandos más versátiles, prótesis avanzadas e interfaces intuitivas entre humanos y máquinas.
Además de la fuerza y la flexibilidad, el músculo presenta una producción de energía superior. Durante la contracción, alcanza una tensión del 86,4%, más del doble de la registrada en los músculos humanos. Su densidad de trabajo llega a 1.150 kJ/m³, aproximadamente 30 veces mayor que la del tejido humano.
“La densidad de trabajo indica cuánta energía por unidad de volumen el músculo puede proporcionar, y alcanzar altos valores junto con alta elasticidad ha sido un desafío de larga data”, explicaron los investigadores.
Nuevos Caminos Para la Robótica y la Biotecnología
El desarrollo puede beneficiar tecnologías que exigen interacción similar a la humana.
Las aplicaciones incluyen prótesis que siguen los movimientos del cuerpo, robots flexibles capaces de moverse en entornos complejos y dispositivos vestibles que se adaptan a las necesidades del usuario.
Recientemente, científicos del MIT también desarrollaron músculos artificiales orientados a movimientos complejos y multidireccionales. Inspirado en la iris humana, el material creado por ellos se contrae circularmente y se expande hacia afuera al mismo tiempo.
El estudio que presenta el avance coreano fue publicado en la revista Advanced Functional Materials y refuerza el potencial transformador de esta tecnología emergente para el futuro de la robótica y de la interfaz hombre-máquina.
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