Le professeur Geoffrey Spinks a déclaré en plaçant une gaine sur le muscle, "nous ne pouvons concentrer que cette énergie sur la partie externe de la fibre, et convertir cette énergie d'entrée plus rapidement et plus efficacement. Crédit :Paul Jones, Université de Wollongong
Mettre des "chaussettes" sur des muscles artificiels fabriqués à partir de matériaux peu coûteux les aide à produire 40 fois plus de flex que les muscles humains, un projet de recherche mondial a trouvé, mettant en vedette des chercheurs de l'Université de Wollongong (UOW) au Centre d'excellence de l'ARC pour la science des électromatériaux (ACES).
Des chercheurs de l'UOW de l'ACES se sont joints à des partenaires internationaux des États-Unis, La Chine et la Corée du Sud vont développer des muscles artificiels gainés (SRAM), qui peuvent être utilisés pour créer des matériaux et des tissus intelligents qui réagissent en détectant l'environnement qui les entoure.
Il s'appuie sur les travaux menés au cours des 15 dernières années par des chercheurs de l'UOW et leurs collègues internationaux qui ont inventé plusieurs types de des muscles artificiels puissants utilisant des matériaux allant des nanotubes de carbone de haute technologie (CNT) à la ligne de pêche ordinaire.
La dernière version des muscles comporte une gaine autour d'un fil enroulé ou torsadé, qui se contracte (ou « actionne ») lorsqu'il est chauffé, et revient à son état initial une fois refroidi. La gaine extérieure est comme une chaussette ajustée et absorbe l'énergie pour entraîner l'actionnement du muscle. Les muscles peuvent également fonctionner en absorbant l'humidité de leur environnement.
Les nouvelles SRAM sont fabriquées à partir de fibres naturelles et artificielles communes, comme le coton, soie, laine et nylon, qui sont bon marché et facilement disponibles.
Le professeur principal Geoffrey Spinks, chercheur en chef de l'ACES, a déclaré que l'équipe souhaitait améliorer son travail antérieur sur les muscles artificiels, qui reposait sur l'enroulement et la torsion de matériaux plus sophistiqués comme le fil de nanotubes de carbone (CNT).
Le Dr Javad Foroughi a déclaré qu'en plus d'être utilisé pour remplacer les muscles du corps, les muscles artificiels pourraient être utilisés dans des textiles intelligents et pour des dispositifs intelligents de libération contrôlée de médicaments. Crédit :Paul Jones, Université de Wollongong
"S'il ne fait aucun doute que les nanotubes de carbone font de merveilleux muscles artificiels, Le CNT est également un produit très cher. Notre dernier travail utilise peu coûteux, des fils du commerce avec un revêtement polymère CNT pour la gaine, " dit le professeur Spinks.
"Précédemment, nous appliquions de l'énergie à tout le muscle, mais seule la partie extérieure de la fibre était responsable de l'actionnement. En plaçant une gaine sur le muscle, nous pouvons concentrer uniquement cette énergie sur la partie externe de la fibre, et convertir cette énergie d'entrée plus rapidement et plus efficacement."
Le boursier ARC-DECRA et chercheur australien principal, le Dr Javad Foroughi, a expliqué que les possibilités d'application des SRAM sont diverses.
"Quand on parle de muscles artificiels, nous ne parlons pas seulement d'une technologie en remplacement des muscles du corps. Ces muscles offrent des opportunités intéressantes pour les technologies où les muscles artificiels agissent intelligemment en détectant leur environnement, " a déclaré le Dr Foroughi.
"Imaginez ces muscles tissés dans des textiles confortables qui refroidissent en été et réchauffent en hiver en fonction de leur exposition à la température, l'humidité (comme la sueur), et la lumière du soleil, ou en tant que dispositifs intelligents de libération contrôlée de médicaments pour l'administration localisée de médicaments grâce à l'actionnement de vannes qui contrôlent le débit des liquides en fonction de leur composition chimique ou de leur température.
Le directeur de l'ACES, le professeur distingué Gordon Wallace, a déclaré que ce travail est un excellent exemple de l'importance de la collaboration mondiale pour fournir des services efficaces, des avancées efficaces et à fort impact dans la recherche et l'innovation.
« Le succès des travaux de notre centre sur les muscles artificiels est le résultat du fait que nos chercheurs hautement qualifiés sont des contributeurs importants à une équipe diversifiée et multidisciplinaire constituée de partout dans le monde. La construction de ces liens permet la réalisation de nouvelles technologies passionnantes, " dit le professeur Wallace.
Ce travail est publié dans la revue Science , et comprend la collaboration de l'Université de Wollongong, l'Université du Texas à Dallas (États-Unis), Université de Donghua (Chine), et l'Université de Hanyang (Corée du Sud).
