Músculo artificial de nanotubos equipara-se a motor elétrico

Cientistas criaram um músculo artificial que é 1.000 vezes mais eficiente do que os modelos atuais.

O "músculo" foi construído tecendo uma fibra de nanotubos de carbono.E ele é bom tanto de torque quanto de potência.A fibra muscular artificial acelera uma placa 2.000 vezes mais pesada do que ela própria, a uma velocidade de 590 rotações por minutos, em 1,2 segundo.O rendimento do músculo artificial de nanotubos de carbono é tão elevado que pode ser comparado aos motores elétricos tradicionais.Em termos de comprimento, ela atinge 250 rotações por milímetro de fibra, o que é 1.000 vezes mais do que os músculos artificiais existentes.Os músculos artificiais atuais são feitos de materiais ferroelétricos, ligas com memória de forma ou polímeros orgânicos condutores.

Embora já tenham sido tecidas fibras de nanotubos de carbono antes, os cientistas afirmam que a chave para transformar a fibra em um músculo artificial está em tecer os nanotubos em formato de hélice.
Com isto, a fibra terá versões destras e canhotas, dependendo da direção de rotação durante o lançamento do nanotubo na fibra.
A rotação do músculo é, portanto, de torção, o que significa que o músculo vai girar em uma direção até um limite; neste ponto, a rotação pode ser invertida alterando a corrente elétrica aplicada a ele.
Isto ocorre porque os nanotubos destros e canhotos giram em direções opostas quando são carregados eletricamente. Mas, nos dois casos, o efeito da aplicação da tensão elétrica é desenrolar parcialmente a fibra.
Neste ponto da pesquisa, a fibra muscular artificial de nanotubos de carbono precisa estar mergulhada em um líquido ionicamente condutor para funcionar.O trabalho, publicado na revista Science, teve a contribuição de cientistas de oito países diferentes, em três continentes.

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Robô-biólogo faz ciência de verdade

Um novo robô-biólogo acaba de ser criado por uma equipe das universidades de Vanderbilt e Cornell, nos Estados Unidos, coordenada pelo Dr. John Wikswo.
O autômato - uma mescla de circuitos microfluídicos, computadores e um programa de análise - foi capaz de analisar dados brutos de experimentos científicos e, mais importante, derivou as equações matemáticas básicas que descrevem como o fenômeno observado funciona.
Isto coloca o novo robô significativamente à frente do Adão (Adam), criado pela equipe do professor Ross King, e apresentado como o primeiro robô-cientista do mundo.
Modelagem científica
Segundo o professor Hod Lipson, também ele afeito às pesquisas com robôs-cientistas, mão robóticas de café moído e algoritmos genéticos, a derivação das equações que descrevem um experimento é um dos problemas mais complexos de modelagem científica que um computador já resolveu partindo do zero.
"O que é verdadeiramente estupendo é que ele produziu essas equações a priori. A única coisa que o software sabia previamente era adição, subtração, multiplicação e divisão," afirmou Ravishankar Vallabhajosyula, outro membro da equipe.
O cérebro do robô-biólogo, batizado pelos cientistas de ABE (Automated Biology Explorer - explorador biológico automatizado), é um único programa chamado Eureqa, desenvolvido para ajudar a projetar robôs sem precisar passar pela técnica tradicional da tentativa e erro.
Depois de utilizado com êxito para analisar as leis fundamentais do movimento com um pêndulo, os cientistas perceberam que o programa tinha potencial para resolver problemas científicos em geral.
"A biologia é a área onde o hiato entre teoria e dados está crescendo mais rapidamente. Logo, essa é uma área com grande necessidade de automação," disse Lipson.
Robô-biólogo
O teste do robô-biólogo foi feito estudando a glicólise, o processo primário de produção de energia em uma célula. Os cientistas colocaram o robô para estudar como células de levedura controlam flutuações nos compostos químicos produzidos nesse processo.
Essas chamadas oscilações glicolíticas estão entre os processos mais estudados em biologia. Assim, os cientistas puderam usar modelos matemáticos para gerar um conjunto de dados correspondente a medições que um cientista humano faria em várias condições - para aumentar o realismo do teste eles geraram erros aleatórios de até 10%.
Quando esses dados foram informados ao programa, ele derivou equações praticamente idênticas às equações conhecidas.
Para que o robô-biólogo ABE possa agora estrear em um laboratório, os cientistas estão desenvolvendo microlaboratórios, ou "chips laboratórios", que poderão ser controlados diretamente pelo programa.
Isso permitirá que o robô produza seu próprio conjunto de dados a partir de observações reais.

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