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Los músculos de nanotubos levantan 50.000 veces su propio peso
Los hilos tejidos con nanotubos de carbono pueden contraerse como músculos a velocidades extremadamente altas para levantar grandes pesos. Estos músculos de nanotubos de carbono pueden levantar cargas 200 veces más grandes que los músculos naturales del mismo tamaño. Los videos realizados por investigadores de la Universidad de Texas en Dallas muestran que los hilos de nanotubos levantan cargas hasta 50.000 veces mayores que su propio peso.
Los músculos artificiales pueden usarse como actuadores en robótica y herramientas quirúrgicas, y accionan pequeños motores y volantes. Los músculos de los nanotubos pueden funcionar con electricidad, pero también se contraen en respuesta a la luz y a ciertos productos químicos. Y trabajan a temperaturas tan altas como 2500 grados Celsius, un extremo que reduce otros materiales de actuación fuertes a un charco fundido. Y a diferencia de los músculos de nanotubos de carbono anteriores, estos materiales no requieren empaques ni electrolitos similares a baterías para funcionar. Los hilos se describen hoy en la revista. Ciencias .
Los nanotubos de carbono individuales son más fuertes que el acero, altamente conductores, tienen excelentes propiedades ópticas, etc. Pero los nanotubos individuales no son tan útiles. Durante muchos años, cuando los investigadores intentaron construir cosas a partir de ellos, tuvieron problemas para lograr que estas propiedades escalasen de tubos simples a estructuras más grandes. Un problema es la tendencia de los nanotubos a formar enredos como espaguetis, donde cada punto de contacto de tubo a tubo puede comprometer la resistencia. Pero en los últimos años, los científicos de materiales han estado aprendiendo cómo enderezar estos enredos y construir cosas grandes y útiles.
El truco en este caso es un conjunto de técnicas de tejido de hilo desarrolladas por Ray Baughman en la Universidad de Texas en Dallas. Su grupo comienza cultivando un bosque vertical de nanotubos de carbono y luego arrastra un rodillo sobre la parte superior. A medida que se tira de los tubos, se unen en una hoja delgada y elástica. Los nanotubos de la hoja están alineados como espaguetis en una caja, y esta alineación ayuda a mantener su fuerza individual a nivel colectivo. Para hacer los músculos de los nanotubos, los investigadores de Texas cubren esta hoja con un material de relleno que se expande dramáticamente cuando se calienta. Luego tejen la hoja en hilos con diferentes configuraciones de torsión. Cuando los hilos se calientan, el relleno se expande drásticamente y el hilo se contrae de una manera determinada por su configuración de enrollado.