Des muscles artificiels pour des robots fabriqués avec des toiles d'araignées?

2018
Anonim

L'axe central de l'étude s'articule autour d'une propriété de la toile d'araignée appelée "supercontraction". Grâce à cela, les scientifiques pourraient créer des muscles robotisés.

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La toile d'araignée est connue pour son rapport résistance / poids exceptionnel, sa souplesse et sa ténacité ou sa résistance, jusqu'à 5 fois plus résistante que l'acier et 30 fois plus élastique que le nylon . Ces excellentes propriétés en font l’un des matériaux offrant les meilleures perspectives d’utilisation future dans la fabrication de muscles robotisés.

Dans une récente étude publiée dans la revue Science Advances et diffusée en Espagne par rtve.es, les fibres élastiques réagissent avec force aux variations d'humidité: au-dessus d'un certain niveau d'humidité dans l'air, elles se contractent et se retournent, exerçant une force cela leur permet de se situer au niveau des autres matériaux déjà explorés dans le domaine de la robotique.

Les résultats ont été publiés par Markus Buehler, directeur du département de génie civil et environnemental du Massachusetts Institute of Technology (MIT), aux côtés d'autres professeurs et chercheurs d'universités chinoises et américaines.

Deux protéines principales: MaSp1 et MaSp2

L'axe central de l'étude s'articule autour d'une propriété de la toile d'araignée appelée "supercontraction", grâce à laquelle les fibres minces peuvent se contracter subitement en réponse aux variations d'humidité. La nouveauté de l’étude est que les fils ne se contractent pas mais s’enroulent en même temps, ce qui procure une force de torsion importante. " La protéine a une symétrie de rotation incorporée", a déclaré Buehler. "Peut-être pourrions-nous fabriquer un nouveau matériau polymère capable de reproduire ce comportement."

La toile d'araignée est une fibre protéique composée de deux protéines principales, MaSp1 et MaSp2. La proline, acteur fondamental de la torsion, se trouve dans MaSp2 . Lorsque les molécules d'eau entrent en contact avec elle, elles interrompent leurs liaisons hydrogène de manière asymétrique, ce qui donne lieu à la rotation. "C'est très précis comment contrôler ces mouvements en contrôlant l'humidité", ajoute Buehler.

Cette avancée représente un pas de géant dans la recherche de nouveaux matériaux, et peut-être pourrait-elle être reproduite dans un matériau synthétique. " Peut-être pourrions-nous fabriquer un nouveau matériau polymère capable de reproduire ce comportement ."

Les applications qu’il peut avoir sont variées et promettent de nouvelles solutions à court et moyen terme pour les cas réels de patients présentant des problèmes de mobilité. Ceci est un autre exemple des avancées technologiques en cours dans le domaine des tissus artificiels appliqués à la robotique.

Nous espérons qu’ils serviront à faciliter la vie des gens dans un avenir proche.

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