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Músculo artificial transparente toca música

Músculo artificialÉ uma tarefa difícil: fazer um material que conduz eletricidade, estica como a borracha, se expande e contrai quando recebe corrente elétrica (uma espécie de músculo artificial), e transparente como vidro. Cientistas por todo lado do mundo fizeram inúmeras tentativas, mas todas eles foram insuficientes.

Agora, uma equipe da Universidade de Harvard, criou  um material combinando um hidrogel transparente, com um polímero condutor, que se comporta como um motor. O trabalho pode levar ao tão sonhado músculo artificial, a alto-falantes transparentes e fontes de energia que geram eletricidade quando espremidas ou esticadas.

O estudo, liderado por Zhigang Suo, professor de mecânica e de materiais, aparece na revista Science desta semana. O professor de ciência de materiais na Universidade de Illinois, tem feito um trabalho extenso em dispositivos implantáveis ​​flexíveis. “O resultado – um músculo artificial e transparente – é algo que é novo e, potencialmente, importante como uma tecnologia de cancelamento de ruído em janelas, interfaces de exibição táteis, óptica sintonizável e outros.”

Elásticos Eletrônicos foram feitas com redes de fios de metal ultra-fino, a incorporação de condutores rígidos “ilhas” de componentes eletrônicos em folhas elásticos, ou usando nanotubos de carbono. Alguns grupos de pesquisa vem tentando misturar polímeros com metais. Mas nenhuma destas abordagens tem sido ideal. Eles não são tão flexíveis ou condutores como os cientistas de materiais gostariam.

A equipe de Harvard conseguiu fazer um material condutor que se estende tanto quanto a borracha, e até cinco vezes o seu comprimento. Para fazer o hidrogel, Suo e seus colegas combinaram uma substância química chamada de poliacrilamida com água salgada. Na mistura, as moléculas de poliacrilamida formaram uma rede, e os íons de sal, que conduzem eletricidade, ocuparam os espaços abertos. Uma surpresa foi a condutividade – era quase tão boa quanto uma tela touch comum. “Normalmente, um condutor iônico como este, é várias ordens de magnitude menor. Eles foram desprezados como condutores viáveis​​”, disse Suo.

Em seguida, colocaram uma fina camada do hidrogel, a 100 micra, em ambos os lados de uma peça de montagem de fita adesiva elástica. Essencialmente, o foi criado um “sanduíche”, de três camadas, com a fita adesiva que serve como um material isolador ensanduichado entre as duas camadas condutoras de hidrogel. Em seguida, os investigadores ligaram de um eléctrodo de cobre em cada extremidade do “sanduíche”. Quando se passou uma corrente através dos eléctrodos, a folha expandiu e contraiu, dependendo da quantidade de tensão foi aplicada.

Como Funciona um Músculo Artificial?

Esta é a forma como os músculos trabalham, um sinal elétrico do sistema nervoso vai para um músculo e faz com ele contrai ou expande, o que possibilitaria o material a trabalhar como um músculo artificial. E é também como alto-falantes fazem som. Em ambos os casos, a corrente é que faz com que o material mude de forma.

Numa experiência, os cientistas ligaram a outra extremidade dos elétrodos a um leitor de música e adicionaram uma corrente elétrica. A folha de borracha vibrava, como um diafragma de alto-falante.

Se a folha de polímero foi espremida ou esticada, ou quando ele vibrou em resposta ao som, gerou uma pequena corrente – assim como alguns tipos de condensadores ou fita de microfones fazem.

Suo sugeriu que a folha transparente poderia funcionar como uma camada de cancelamento de ruído ativo em janelas. As vibrações de barulhos faria o hidrogel gerar uma corrente eléctrica, que pode ser ser utilizada para produzir um outro sinal para anular o som.

Fontes: Science Dialy, Foxnews

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Escrito por Equipe de Redação Ciências e Tecnologia

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Universidade de Harvard, criou um material combinando um hidrogel transparente, com um polímero condutor, que funciona como um músculo artificial