Leer más En el futuro, los mini robots podrían ser impulsados ​​por un músculo químico a partir de un gel pulsante que se expande regularmente y se contrae en contacto con un fluido. Esto debería ser posible mediante una descripción detallada del comportamiento de los geles desarrollado por los investigadores estadounidenses Victor Yashin y Anna Balazs sobre la base de un modelo teórico. Esto se puede predecir con mucha más precisión que antes, ya que el material se deforma durante la pulsación y dónde se puede usar. Los denominados geles Belousov-Zhabotinsky son compuestos de largas cadenas moleculares, en las que se incrusta un catalizador de rutenio, un metal similar al platino. Cuando dicho material entra en contacto con cierto líquido que contiene nitrógeno, comienza una reacción cíclica: el metal absorbe electrones del líquido, cambiando la longitud de la cadena molecular. Esto, a su vez, hace que el catalizador libere los electrones, devuelva la cadena a su forma original y reinicie el proceso. Estos cambios regulares en la longitud causan la pulsación visible del gel. "Un pequeño trozo de tal gel late solo, como un pequeño corazón en una placa de Petri", describe Balazs el principio. Este movimiento continúa hasta que se agota el combustible en el líquido y se puede reiniciar agregando nuevamente el reactivo.

Aunque estos geles se conocen desde 1996, su comportamiento hasta ahora ha sido mal calculado. Los modelos utilizados solo permitieron predecir el cambio de volumen durante la contracción. Además de poder calcular cómo cambia la forma del gel al pulsar, Balazs y Yashin han desarrollado un nuevo modelo de computadora: ve el gel como una red de pequeñas plumas que están conectadas en puntos específicos. Para la simulación de los movimientos, utiliza las energías que se liberan o consumen en las reacciones químicas en el gel. De esta manera, la computadora puede calcular para cada punto de la cuadrícula qué fuerzas están actuando sobre ella y, por lo tanto, si y dónde se está moviendo.

Ahora solo tiene que verificarse si el comportamiento calculado en la simulación realmente corresponde a eso en la práctica, explica Balazs. Si el modelo funciona, ¿podrían las propiedades de un gel no solo predecirse, sino también personalizarse? Un requisito previo importante para el uso potencial de materiales como músculos artificiales en robots pequeños.

New Scientist, Online Service, 03.November Trabajo original de los investigadores: Victor Yashin y Anna Balazs (Universidad de Pittsburgh): Science, Vol. 314, p. 798 ddp / science.de? Anuncio de Ilka Lehnen-Beyel

© science.de

Recomendado La Elección Del Editor