Los músculos artificiales de MIT (vídeo)

Todos los días tenemos alguna noticia que viene desde el MIT, donde la invención es moneda corriente. En este caso nos topamos con los músculos artificiales del MIT. No. No hablamos de los fornidos especímenes que tal vez encontremos en su gimnasio, sino al descubrimiento de un nuevo  material que reacciona ante un poco de vapor de agua y puede generar energía. Esperando usar el movimiento continuo del material para generar electricidad en dispositivos nanoelectrónicos como diminutos sensores, o como los músculos de los robots

No paran ni un día estos hombres de ambo y mirada concentrada en sus tubos de ensayo y sus ordenadores que transpiran sabiduría sin cesar. Ahora han creado una nueva película de polímero que puede generar electricidad haciendo uso de una fuente impensada: vapor de agua. La nueva película está hecha de una red entrelazada de dos polímeros diferentes. Uno de los polímeros, polipirrol, forma una matriz dura, pero flexible, que proporciona soporte estructural. El otro polímero, poliol – borato, es un gel blando que se hincha cuando absorbe agua. La película cosecha energía que se encuentra en el gradiente de agua entre los ambientes secos y ricos en agua. Cuando la película de 20 micrómetros de espesor se encuentra en una superficie que contiene incluso una pequeña cantidad de humedad, la capa inferior absorbe el agua evaporada, obligando a la película a curvarse lejos de la superficie. Una vez que la parte inferior de la película se expone al aire, se libera rápidamente la humedad, salta hacia delante y comienza a enroscarse de nuevo. Como se repita este ciclo varias veces, el movimiento continuo convierte la energía química de la gradiente de agua en energía mecánica.

Los músculos artificiales del MIT podrían ser utilizados en robots, pero es en la generación de energía donde hacen la diferencia. La energía mecánica generada por el material también puede ser convertida en electricidad por el acoplamiento de la película de polímero a un material piezoeléctrico, que convierte la tensión mecánica a una carga eléctrica. Este sistema puede generar una potencia media de 5,6 nanovatios, que puede ser almacenada en los condensadores a potencia ultra baja potencia en dispositivos microelectrónicos, tales como sensores de temperatura y humedad. El invento es genial porque se puede utilizar para generar electricidad a una escala mayor, para lo que la película tendría que tener un tamaño considerable, tanto como para colocarse encima de un río para tomar energía de él. Lo mismo podría probarse en ropa, ya que como no requiere de mucho vapor de agua, podría alimentarse de nuestro sudor para generar energía.

El nuevo material cambia su forma después de absorber pequeñas cantidades de agua evaporada, lo que le permite a curvarse hacia arriba y abajo varias veces en cuestión de segundos. El aprovechamiento de este movimiento continuo puede ayudar a conducir extremidades robóticas o generar electricidad suficiente para abastecer a sistemas micro electro mecánicos (MEMS) y hasta nanoelectrónicos, como los muy necesarios sensores ambientales. Con un sensor abastecido por una batería deberías estar remplazándola diariamente para recargarla, pero al cosechar energía desde el propio ambiente, la duración de los sensores sería más longeva. Robert Langer, el profesor del David H. Koch Institute ubicado en el MIT, manifestó que están muy entusiasmados con este nuevo material y esperan que a medida que encontremos mejores rangos de eficiencia para la conversión de energía mecánica en electricidad, nuevos campos de operación se abran para este descubrimiento.