O MIT criou fibras musculares artificiais controladas por eletrohidrodinâmica.

Nova arquitetura de fibras musculares artificiais se aproxima do desempenho das fibras biológicas

Pesquisadores do MIT Media Lab e da Universidade Politécnica de Bari (Politecnico di Bari, Itália) criaram fibras musculares artificiais que chegam mais perto das características das fibras biológicas. Essas fibras podem ser aplicadas em robótica e em próteses, reunindo força, resposta rápida, escalabilidade e controle em um único sistema.

As novas fibras musculares eletrofluídicas são atuadores em formato de fibra com acionamento elétrico. Elas combinam duas tecnologias: atuadores finos de McKibben, que são dispositivos macios formados por um tubo elástico dentro de uma malha trançada e que, no modelo clássico, se contraem quando recebem ar, imitando o funcionamento dos músculos biológicos, e minúsculas bombas de estado sólido baseadas em eletro-hidrodinâmica (EHD). Essas bombas geram pressão em um circuito fechado sem peças móveis e sem fonte externa de fluido.

Antes, o uso de atuadores líquidos ficava restrito a sistemas hidráulicos grandes e barulhentos. A incorporação das bombas EHD permitiu desenvolver soluções compactas e leves. Pesando apenas alguns gramas, essas bombas podem ser produzidas em grande escala e são fáceis de ampliar. As fibras formam um circuito líquido fechado, no qual uma bomba controla dois atuadores de McKibben, criando uma configuração antagônica semelhante à dos músculos biológicos.

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

Essas fibras podem ser especialmente úteis em dispositivos vestíveis, como exoesqueletos ou equipamentos de reabilitação da mobilidade. Os princípios de projeto também podem ser aplicados a outros sistemas robóticos líquidos em que seja necessário substituir bombas externas por componentes internos.

O trabalho recebeu apoio do Conselho Europeu de Pesquisa e do consórcio do MIT Media Lab.