Le muscle artificiel qui peut soulever 12 600 fois son poids

Alors que les humains doivent faire de l’exercice constamment et fortement pour soulever quelques kilos, ces nouveaux muscles peuvent supporter des milliers de fois leur poids.

 

Peu importe combien de fois vous exercez, vous pouvez difficilement atteindre les muscles artificiels qui ont longtemps dépassé leurs homologues naturels.Maintenant, des chercheurs du Département de génie mécanique et de génie de l’Université de l’Illinois ont mis au point un muscle artificiel en fibre de carbone et en caoutchouc qui peut soulever plus de 12 600 fois son propre poids.

L’équipe de laboratoire MechSE Illinois avait pour objectif de rendre ces muscles artificiels bouclés, un design relativement nouveau, plus solide et, par conséquent, plus pratique.

 

Dans cet esprit, la fibre de carbone a été choisie, un matériau très fort mais léger comme matériau principal. Pour le rendre plus déformable, les chercheurs ont mélangé la fibre de carbone avec du caoutchouc polydiméthylsiloxane (PDMS) et l’ont torsadé en spirale.

Muscles bouclés

« Les muscles en spirale ont été récemment inventés avec des fils de nylon », explique Sameh Tawfick, auteur de l’étude, selon le Science News Reporter . »Ils peuvent exercer de grandes forces, ce qui les rend incroyablement utiles pour les applications dans les dispositifs d’assistance humaine. 

Pour utiliser des fibres de carbone, nous devions comprendre le mécanisme de contraction des muscles en spirale. Une fois que nous avons découvert la théorie, nous avons appris à transformer les fibres de carbone en muscles ultra-forts. Nous avons juste rempli les bandes de fibre de carbone avec le bon type de caoutchouc de silicone, et leur performance était impressionnante, précisément ce que nous avions visé « , ajoute-t-il.

 

Les muscles peuvent être fléchis en appliquant un petit courant électrique aux deux extrémités

Ce qui chauffe la gomme de silicone provoquant une réaction physique, pressant les fibres de carbone à se séparer, provoquant le diamètre du muscle à se dilater et la longueur à se contracter, une charge attachée à une extrémité.

Cette contraction prolongée peut également être obtenue en administrant de l’hexane liquide au muscle en spirale.

L’équipe a également développé un modèle mathématique pour décrire comment le muscle artificiel fonctionnerait sous différents paramètres. Les chercheurs disent que cela pourrait être utilisé pour concevoir de nouveaux muscles artificiels avec des propriétés spécifiques, adaptées aux applications données. Avec ce test et d’autres tests, ils ont déterminé que, dans certaines circonstances, ce type de matériau peut soulever jusqu’à 12 600 fois son propre poids.