Quali sono i muscoli artificiali alimentati a carburante?
I muscoli artificiali alimentati a carburante si riferiscono a un progresso nella robotica e nell'ingegneria dei ricercatori dell'Università del Texas presso il Dallas NanoTech Institute e la Pusan National University in Corea. Lo sforzo è stato guidato dal Dr. Ray Baughman, con l'aiuto della DARPA. La creazione dei muscoli artificiali alimentati a combustibile è stata annunciata il 16 marzo 2006 e il documento peer-review che descrive la tecnologia è stato pubblicato il giorno successivo sulla prestigiosa rivista Science .
Si afferma che i muscoli artificiali alimentati a combustibile siano basati sulla nanotecnologia perché usano elettrodi di nanotubi di carbonio per convertire l'energia chimica in energia meccanica e impiegano catalizzatori di nanoparticelle. Il primo tentativo di muscoli artificiali alimentati a combustibile basati su nanotecnologie è stato un "muscolo a celle a combustibile a nanotubo basato su sbalzo". La porzione a sbalzo conteneva una striscia di nanotubi ricoperti dal polimero ionico Nafion e carbonio rivestito di platino.
Oltre ad attivare il muscolo, il cantilever veniva immerso nell'acido solforico elettrolitico e serviva da catodo della cella a combustibile che lo alimentava. Un altro elettrodo separava l'elettrolito dal combustibile a idrogeno. La cella a combustibile attivata ha provocato l'iniezione di buchi di elettroni in tutto il cantilever, che l'ha contratta attraverso effetti quantici ed elettrostatici. Il risultante muscolo artificiale alimentato a carburante era relativamente debole, ma interessante dal punto di vista della sperimentazione.
Il prossimo tentativo porterebbe al muscolo artificiale alimentato a carburante che renderebbe la squadra famosa in tutto il mondo. Il nuovo muscolo incorporava un filo di memoria rivestito con nanoparticelle di catalizzatore al platino e otteneva l'attivazione producendo un cortocircuito costante, che lo portava a riscaldarsi e piegarsi. Il risultante muscolo artificiale alimentato a combustibile potrebbe funzionare con vapore di metanolo, idrogeno o vapore di acido formico e contrarsi con una capacità di generazione di stress del muscolo umano 500 volte superiore. Poiché poteva contrarsi solo del 5%, o circa quattro volte meno del muscolo umano, si diceva che avesse una capacità muscolare di circa 100X.
Un robot costruito da questo muscolo artificiale alimentato a carburante potrebbe lanciare pesanti batterie elettriche a favore di carburanti chimici, che trasportano energia superiore per unità di peso. Il team ha persino suggerito l'integrazione di future varianti nei soggetti umani, facendo cadere catalizzatori di platino per gli enzimi in grado di sfruttare le fonti di energia nel flusso sanguigno umano. Ciò potrebbe portare a cyborg 100 volte più forti degli umani convenzionali.