O MIT criou fibras musculares artificiais controladas por eletricidade e fluídos.

Nova arquitetura de fibras musculares artificiais eletrofluídicas aproxima o desempenho ao dos músculos biológicos

Investigadores do Laboratório de Media do Instituto Tecnológico de Massachusetts e da Universidade Politécnica de Bari, em Itália, criaram fibras musculares artificiais que se aproximam das fibras musculares biológicas em termos de desempenho. Estas fibras podem ser empregues em robótica e em próteses, oferecendo uma combinação de força, rapidez de resposta, escalabilidade e controlo.

As novas fibras musculares eletrofluídicas são atuadores comandados eletricamente em formato de fibra. Reúnem duas tecnologias: atuadores finos de McKibben, isto é, mecanismos macios constituídos por um tubo elástico dentro de uma bainha entrançada que, na versão clássica, se contraem quando recebem ar, reproduzindo o funcionamento dos músculos biológicos, e bombas miniaturizadas de estado sólido baseadas em eletro-hidrodinâmica (EHD). Estas bombas geram pressão num sistema fechado sem recorrer a peças móveis nem a uma fonte externa de líquido.

Até agora, a utilização de atuadores fluidos estava limitada por sistemas hidráulicos grandes e ruidosos. A integração das bombas EHD permitiu criar soluções compactas e leves. Com um peso de apenas alguns gramas, estas bombas podem ser produzidas em grandes quantidades e são fáceis de escalar. As fibras estão ligadas num circuito fechado de líquido, no qual uma bomba controla dois atuadores de McKibben, formando uma configuração antagónica semelhante à dos músculos biológicos.

Para evitar a cavitação, ou seja, a formação de bolhas de vapor, nas bombas, o sistema foi previamente pressurizado acima da pressão atmosférica. Isso permitiu atingir a faixa de pressão ideal para obter a contração máxima dos músculos ou uma resposta mais rápida.

Estas fibras podem ser especialmente úteis em dispositivos vestíveis, como exoesqueletos ou equipamentos para recuperação da mobilidade. Os princípios de conceção também podem ser aplicados a outros sistemas robóticos fluidos, onde seja necessário substituir bombas externas por bombas internas.

O trabalho recebeu apoio do Conselho Europeu de Investigação e do consórcio do Laboratório de Media do Instituto Tecnológico de Massachusetts.