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Quiconque a déjà fait des exercices de musculation sait que les tractions sont assez difficiles. Mais peut-être pas pour un nouveau muscle artificiel développé par des chercheurs du Département de science et génie mécanique de l’Université de l’Illinois. Ce nouveau muscle, qui pourrait un jour être utilisé pour augmenter la force des robots, est capable de soulever jusqu’à 12 600 fois son propre poids.

Un muscle artificiel

« Actuellement, les moteurs électriques sont utilisés dans les technologies de tous les jours », a déclaré Caterina Lamuta, l’une des chercheuses du projet. « Les moteurs sont une technologie très développée, mais ils sont lourds et encombrants. Nous avons développé un muscle artificiel qui ressemble à des fibres musculaires. Il est simple, ne contient aucune pièce mobile et ne produit aucun bruit. Ses fibres musculaires sont faits de carbone, intégré dans une matrice en caoutchouc de silicone. »

Pour la robotique et des prothèses

La contraction des fibres peut être induite en ajoutant un courant électrique, ou en les gonflant par absorption d’un solvant. Ce muscle à base de fibres de carbone est particulièrement impressionnant, car non seulement il peut soulever 12 600 fois son propre poids, mais il peut également supporter jusqu’à 60 MPa de contraintes mécaniques, et se contracter de 25% de sa longueur initiale.

Par rapport aux muscles squelettiques naturels, ils fournissent 18 fois plus de travail pour le même poids. Avec seulement 0,172 V / cm de tension appliquée, les auteurs ont démontré comment un faisceau musculaire de 0,4 mm de diamètre pouvait soulever 1.9 litres d’eau.

« Ces muscles super-forts et légers peuvent être utilisés pour plusieurs applications, allant de la robotique à des appareils d’assistance prothétiques et humains », nous explique le professeur Sameh Tawfic, qui a également travaillé sur ce projet. « La clé est qu’il est fabriqué à partir de matériaux légers et disponibles dans le commerce, et il est actionné par seulement une petite tension. »

Un article décrivant ce muscle, intitulé «Theory of the tensile actuation of fiber reinforced coiled muscles», a récemment été publié dans la revue Smart Materials and Structures.

crédit photo : Harvey Gibson