p Os músculos artificiais feitos de polímeros agora podem ser alimentados por energia de glicose e oxigênio, assim como os músculos biológicos. Este avanço pode ser um passo no caminho para músculos artificiais implantáveis ​​ou microrrobôs autônomos alimentados por biomoléculas em seu entorno. Pesquisadores da Linköping University, Suécia, apresentaram seus resultados no jornal Materiais avançados . p O movimento de nossos músculos é alimentado por energia que é liberada quando a glicose e o oxigênio participam de reações bioquímicas. De maneira semelhante, atuadores fabricados podem converter energia em movimento, mas a energia neste caso vem de outras fontes, como eletricidade. Cientistas da Linköping University, Suécia, queria desenvolver músculos artificiais que agissem mais como músculos biológicos. Eles agora demonstraram o princípio usando músculos artificiais alimentados pela mesma glicose e oxigênio que nosso corpo usa.

p Os pesquisadores usaram um polímero eletroativo, polipirrol, que muda de volume quando uma corrente elétrica é passada. O músculo artificial, conhecido como um "atuador de polímero, "consiste em três camadas:uma fina camada de membrana entre duas camadas de polímero eletroativo. Este projeto tem sido usado no campo por muitos anos. Funciona quando o material de um lado da membrana adquire uma carga elétrica positiva e os íons são expelidos, fazendo com que encolha. Ao mesmo tempo, o material do outro lado adquire uma carga elétrica negativa e íons são inseridos, o que faz com que o material se expanda. As mudanças no volume fazem com que o atuador dobre em uma direção, da mesma forma que um músculo se contrai.

p Os elétrons que causam movimento nos músculos artificiais normalmente vêm de uma fonte externa, como uma bateria. Mas as baterias sofrem de várias desvantagens óbvias:geralmente são pesadas, e precisam ser cobrados regularmente. Os cientistas por trás do estudo decidiram usar a tecnologia por trás dos bioeletrodos, que pode converter energia química em energia elétrica com o auxílio de enzimas. Eles usaram enzimas naturais, integrando-os no polímero.

p "Essas enzimas convertem glicose e oxigênio, da mesma forma que no corpo, para produzir os elétrons necessários para impulsionar o movimento em um músculo artificial feito de um polímero eletroativo. Nenhuma fonte de voltagem é necessária:basta simplesmente mergulhar o atuador em uma solução de glicose em água ", diz Edwin Jager, palestrante sênior em sistemas de sensores e atuadores, no Departamento de Física, Química e Biologia na Linköping University. Junto com Anthony Turner, professor emérito, ele conduziu o estudo.

p Assim como nos músculos biológicos, a glicose é convertida diretamente em movimento nos músculos artificiais.

p "Quando integramos totalmente as enzimas em ambos os lados do atuador e ele realmente se moveu - bem, foi simplesmente incrível, "diz Jose Martinez, membro do grupo de pesquisa.

p O próximo passo dos pesquisadores será controlar as reações bioquímicas nas enzimas, de forma que o movimento pode ser reversível por muitos ciclos. Eles já demonstraram que o movimento é reversível, mas eles tiveram que usar um pequeno truque para fazer isso. Agora eles querem criar um sistema que esteja ainda mais próximo de um músculo biológico. Os pesquisadores também querem testar o conceito usando outros atuadores como o "músculo têxtil, "e aplicá-lo em microrrobóticos.

p "A glicose está disponível em todos os órgãos do corpo, e é uma substância útil para começar. Mas é possível mudar para outras enzimas, que permitiria que o atuador fosse usado em, por exemplo, microrrobôs autônomos para monitoramento ambiental em lagos. Os avanços que apresentamos aqui tornam possível acionar atuadores com energia de substâncias em seu ambiente natural, "diz Edwin Jager.