I muscoli artificiali alimentati a carburante si riferiscono a un progresso nella robotica e nell’ingegneria da parte dei ricercatori dell’Università del Texas al Dallas NanoTech Institute e della Pusan National University in Corea. Lo sforzo è stato guidato dal Dr. Ray Baughman, con l’aiuto della DARPA. La creazione dei muscoli artificiali alimentati a carburante è stata annunciata il 16 marzo 2006 e il giorno successivo il documento peer-reviewed che descrive la tecnologia è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Science.
Si dice che i muscoli artificiali alimentati a carburante siano basati sulla nanotecnologia perché utilizzano elettrodi di nanotubi di carbonio per convertire l’energia chimica in energia meccanica e impiegano catalizzatori di nanoparticelle. Il primo tentativo di muscoli artificiali alimentati a combustibile basati sulla nanotecnologia è stato un “muscolo a cella a combustibile con nanotubi a sbalzo”. La porzione a sbalzo conteneva una striscia di nanotubi ricoperti con il polimero ionico Nafion e carbonio rivestito di platino.
Oltre ad azionare il muscolo, il cantilever era immerso nell’acido solforico elettrolitico e fungeva da catodo della cella a combustibile che lo alimentava. Un altro elettrodo separava l’elettrolita dal combustibile a idrogeno. La cella a combustibile attivata ha provocato l’iniezione di lacune di elettroni in tutto il cantilever, che lo hanno contratto attraverso effetti quantistici ed elettrostatici. Il muscolo artificiale alimentato a carburante risultante era relativamente debole, ma interessante dal punto di vista della sperimentazione.
Il prossimo tentativo comporterebbe il muscolo artificiale alimentato a carburante che renderebbe la squadra famosa in tutto il mondo. Il nuovo muscolo incorporava un filo di memoria rivestito con nanoparticelle di catalizzatore al platino e raggiungeva l’attivazione producendo un cortocircuito costante, che lo portava a riscaldarsi e piegarsi. Il muscolo artificiale alimentato a carburante risultante potrebbe funzionare su vapore di metanolo, idrogeno o vapore di acido formico e contrarsi con 500 volte la capacità di generazione di stress del muscolo umano. Poiché poteva contrarsi solo del 5%, o circa quattro volte meno del muscolo umano, si diceva che avesse una capacità muscolare umana di circa 100 volte.
Un robot costruito con questo muscolo artificiale alimentato a carburante potrebbe lanciare pesanti batterie elettriche in favore di combustibili chimici, che trasportano energia superiore per unità di peso. Il team è arrivato persino a suggerire l’integrazione di future varianti in soggetti umani, eliminando catalizzatori al platino per enzimi in grado di sfruttare le fonti di energia nel flusso sanguigno umano. Questo potrebbe portare a cyborg 100 volte più forti degli umani convenzionali.