Des «muscles de fil» artificiels 100 fois plus forts que les muscles humains

En utilisant simplement du fil de pêche enroulé et du fil à coudre, une équipe de scientifiques a mis au point un moyen de créer des muscles artificiels super puissants.

Les fibres musculaires peuvent soulever 100 fois plus que les muscles humains de la même longueur et du même poids, générant la même puissance par unité de poids qu'un moteur à réaction, selon les chercheurs.

Les muscles artificiels pourraient être utilisés pour alimenter les membres de robots humanoïdes, pour ouvrir ou fermer les fenêtres d'un bâtiment pour maintenir la température, ou même pour fabriquer des vêtements avec des fibres qui se dilatent ou se contractent pour garder le porteur au frais ou au chaud. [Biomimétisme : 7 technologies astucieuses inspirées de la nature]

"La simplicité est la beauté de cette technologie", a déclaré Ray Baughman, chimiste à l'Université du Texas à Dallas et responsable de l'étude, qui a été détaillée aujourd'hui (20 février) dans la revue Science. "Les élèves du secondaire dans leur salle familiale peuvent fabriquer leurs propres muscles et les déployer", a ajouté Baughman.

Les scientifiques ont découvert que lorsqu'ils tordaient encore plus la fibre, cela produisait un enroulement, comme cela se produit lorsque vous tordez trop un élastique. L'enroulement dans le même sens que la torsion crée des muscles qui se contractent lorsqu'ils sont chauffés et se dilatent à nouveau lorsqu'ils sont refroidis. En revanche, l'enroulement dans la direction opposée rend les muscles qui se dilatent lorsqu'ils sont chauffés.

Les fibres musculaires pourraient être utilisées pour alimenter les muscles des androïdes ou des exosquelettes, ont déclaré les chercheurs. Dans le cas des muscles robotiques, l'énergie électrique, et non le changement de température, entraînerait la contraction des fibres.

"Les robots humanoïdes actuels, les exosquelettes ou les membres prothétiques sont primitifs, mécaniquement", a déclaré Baughman à Live Science. Puisqu'ils fonctionnent avec des moteurs ou de l'hydraulique, ces pièces robotiques n'ont pas la dextérité d'une main humaine, a-t-il déclaré.

Les nouveaux muscles artificiels pourraient également être utilisés pour ouvrir et fermer de lourdes fenêtres dans un bâtiment en réponse à la température de l'air, sans moteurs ni électricité, ce que les chercheurs ont démontré.

De même, les créateurs de vêtements pourraient utiliser les muscles enroulés pour créer des vêtements qui s'adaptent pour garder le porteur au chaud ou au frais, ont déclaré les scientifiques. Les fibres enroulées se dilateraient simplement lorsque la température de l'air se réchaufferait pour laisser respirer les vêtements.

Baughman a déjà fabriqué des muscles artificiels à partir de fils de nanotubes de carbone, mais ceux-ci sont beaucoup plus coûteux et compliqués à fabriquer. En revanche, les fibres musculaires sont peu coûteuses à fabriquer et faciles à commercialiser, a déclaré Baughman.

Les nouveaux muscles se contractent à environ 50% de leur longueur, par rapport aux nanotubes de carbone, qui ne se contractent qu'à environ 10% de leur longueur initiale, a-t-il déclaré.

Comme pour tous les muscles artificiels, les muscles du fil ne peuvent pas encore convertir très efficacement l'énergie électrique en énergie mécanique. Mais il n'y a "aucune autre application que je connaisse qui fasse aussi bien que ces muscles en polymère enroulés", a déclaré Baughman.

Suivez Tanya Lewis sur Twitter et Google+. Suivez-nous @livescience, Facebook& Google+. Article original sur Live Science.

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