Músculos sintéticos para la robótica y la biomedicina
Los polímeros electroactivos (EPA), uno de los muchos materiales inteligentes que están teniendo amplias repercusiones, son polímeros que pueden cambiar su tamaño o forma de manera reversible cuando se les aplica un campo eléctrico. Los músculos del cuerpo son uno de los dispositivos electroactivos de la naturaleza: como respuesta a las variaciones de tensión inducidas por los impulsos nerviosos, los músculos se contraen para mover los huesos a los que están unidos en la dirección deseada. De hecho, a los PAE se les llama en ocasiones músculos artificiales y se aplican habitualmente como sensores y actuadores (dispositivos que se activan en respuesta a una señal detectada), en concreto en el campo de la robótica. Los composites metal-polímero iónicos (IPMC) son un tipo de EPA con un enorme potencial para su aplicación en dispositivos de tipo actuador/sensor en los campos de la robótica, la biomedicina, la seguridad y la ingeniería aeronáutica. En comparación con otros materiales inteligentes con capacidades similares, los IPMC son más ligeros, más eficientes y no utilizan sustancias tóxicas. Sin embargo, su potencial todavía no se ha aprovechado plenamente debido a la falta de conocimientos sobre sus mecanismos fundamentales de acción. Los socios del proyecto Isamco («Composites metal-polímero iónicos como sensores y actuadores: aplicación al control del movimiento») se propusieron estudiar teórica y experimentalmente los IPMC. Para diseñar cada uno de los componentes de sensores y actuadores de IPMC, los investigadores emplearon la plataforma de modelado Matlab. También produjeron prototipos de un sensor de movimiento y de un músculo artificial, así como dispositivos integrados actuador-sensor. A lo largo del proyecto, mediante colaboraciones con entidades de Canadá, China, Estados Unidos y Japón, los miembros del consorcio desarrollaron una intensa actividad de intercambios bilaterales de conocimientos. Estas actividades no sólo apoyaron los objetivos científicos, sino que además sirvieron para formular recomendaciones a escala mundial sobre normalización en materia de protocolos de datos. Por otra parte, los resultados del proyecto hicieron hincapié en el retraso que arrastra Europa, respecto a América y Asia, y en la necesidad de financiación centrada en este ámbito. Las innovaciones aportadas por el proyecto deberían facilitar un uso más generalizado de los IPMC en funciones que se ajusten a la perfección con sus capacidades biomiméticas (de imitación de la naturaleza) tales como las relacionadas con la robótica y la biomedicina.
