Scienziati cinesi creano incredibili muscoli artificiali a base di carbonio

Una recente scoperta degli scienziati cinesi potrebbe inaugurare l'era della futuristica tecnologia di stampa 3D delle fibre muscolari mostrata nella serie fantascientifica della HBO "Westworld" prima di quanto si immagini.

Gli scienziati dell'Istituto di Chimica dell'Accademia Cinese delle Scienze e dell'Università Oceanica della Cina hanno sviluppato un nuovo tipo di muscolo artificiale basato sul carbonio, un componente fondamentale di tutti gli organismi viventi conosciuti sul nostro pianeta.

I materiali in carbonio, celebrati per la loro leggerezza, resistenza superiore, eccezionale conduttività elettrica e flessibilità, hanno mostrato un grande potenziale nel regno dei muscoli artificiali.

I muscoli artificiali sono in grado non solo di emulare i muscoli naturali, ma anche di offrire vantaggi unici come l'auto-riparazione, elasticità eccezionale e tempi di risposta rapidi che superano le "giunture" meccaniche convenzionali.

In mezzo a una popolazione che invecchia, la tecnologia dei muscoli artificiali è diventata sempre più preziosa nei dispositivi di assistenza, nei dispositivi indossabili e in diverse applicazioni mediche.

Il team di ricerca si è ispirato alla proboscide della farfalla, la lunga bocca a forma di tubo dell'insetto. I materiali biomimetici che hanno fabbricato impiegano un film di grafite sostituita con idrogeno con una struttura superficiale asimmetrica.

Questo muscolo possiede capacità di deformazione reversibili, rapide e continuamente regolabili, simili alla bocca di una farfalla. Il movimento è innescato dalla conversione dei legami di carbonio, secondo lo studio pubblicato di recente sulla rivista National Science Review.

Gli scienziati hanno incorporato con successo il muscolo artificiale in un braccio robotico, conferendogli la capacità di cambiare rapidamente posizione e sollevare carichi fino a 11 volte più pesanti di sé. Mantiene stabilità e adattabilità anche a temperature basse fino a meno 25 gradi Celsius, secondo lo studio.

Inoltre, le dimensioni della pellicola sono personalizzabili, spaziando da circa 1 centimetro fino a 100 micron. La riduzione delle dimensioni dei muscoli artificiali è una tendenza significativa, in particolare nello sviluppo di dispositivi micro-medici e micro-robot.

Il muscolo artificiale è stato ora integrato in un sistema di tracciamento in tempo reale che monitora i movimenti di flessione delle dita umane. Questa applicazione ha consentito la simulazione in tempo reale e il controllo da mano grande a mano piccola.

L'invenzione mostra un potenziale considerevole per migliorare la robotica intelligente e far progredire la medicina di precisione, hanno affermato i ricercatori.