}

Nanotubos de carbono, músculos paira robots

2009/04/12 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia

Na Universidade dallas de Texas creou un material que se contrae e relaxa como un músculo ao recibir as descargas de electricidade. É moi lixeiro, con só 1,5 miligramos por centímetro cúbico, tamén é flexible, aínda que proporcionalmente máis resistente que o aceiro.
Músculo artificial producido por investigadores que se move 4.000 veces máis rápido que o músculo humano. (Foto: R. Baughman )

O material está composto por unha rede de nanotubos de carbono e un aerogel. Os aerogeles son sustancias similares ás habitacións, pero cunha particularidade. Os xeles son una especie de suspensións: teñen una fase líquida e un sólido; o sólido é un grupo de partículas. No caso dos aerogeles, substitúen o líquido por un gas, obtendo sólidos de moi baixa densidade. Os aerogeles tamén se chaman fume xeado.

Por outra banda, os nanotubos de carbono son tubos formados por átomos de carbono. Tamén son de carbono o grafito ou a dor dos arcos e o diamante. A disposición espacial dos átomos de carbono determina que un conxunto de átomos de carbono forme grafito ou diamante.

No grafito, os átomos de carbono están dispostos en capas e existe a posibilidade de distribuílas. Os científicos sábeno desde hai tempo, pero hai poucos anos empezaron a utilizar estas capas de forma individual. O espesor das capas é dun só átomo (a lonxitude e a anchura poden ser ilimitadas), o que achega unhas propiedades moi especiais ao material. Por exemplo, a electricidade flúe facilmente por estas capas. Os electróns non teñen obstáculos paira avanzar na capa e pasan rapidamente sen apenas resistencia.

Debido ás súas propiedades especiais, os expertos consideran que se trata doutro material, aínda que é un dos compoñentes básicos do grafito, e déronlle un nome propio: o grafeno. Así, ao redondear as capas de grafeno, os científicos conseguen nanotubos de carbono. No redondeo, as propiedades cambian dalgunha maneira, xa que non son planas, pero os nanotubos de carbono seguen sendo bos condutores, a electricidade pasa facilmente por carbono.

Contracción rápida do músculo artificial

Os científicos fixeron una lámina co aerogel na que introduciron os nanotubos. Meteron unha chea de nanotubos, como un bosque de nanotubos. A lámina ten un espesor de cincuenta dun milímetro, una anchura de 16 centímetros e una lonxitude de varios metros.

Os nanotubos de carbono son bos condutores, a electricidade pasa facilmente por carbono. (Foto: G. Hutchison )

Os científicos creen que con este tipo de láminas poden facer músculos paira os robots. Os músculos só necesitan descargas de electricidade paira moverse.

Os nanotubos de carbono seguen sendo moi bos condutores, polo que o movemento é inmediato. De feito, os nanotubos móvense 4.000 veces máis rápido que os músculos humanos.

Os aerogeles son sólidos de moi baixa densidade nos que se depositaron os nanotubos de carbono nunha lámina de aerogel. (Foto: NASA ).

Este excéntrico músculo dá una resposta ou outra sobre como dan as descargas. No ancho da chapa, é dicir, de lado a lado, ao dalo, a anchura da lámina triplícase. Parece ser que ao pasar a descarga por nanotubos de carbono, os nanotubos cárganse negativamente e as cargas repélense e tenden a afastarse entre si.

Con todo, os científicos descubriron que ao aplicar o ferro á lonxitude contráese. Isto provoca un aumento da densidade do material que o fai moito máis duro. Nese momento é proporcionalmente máis dura que o aceiro. Ademais, pode actuar nun amplo rango de temperaturas sen perder propiedades, entre -193 ºC e 1.627 ºC. Iso si, superpoderes!

Publicado en 7K.

Gai honi buruzko eduki gehiago

Elhuyarrek garatutako teknologia