No filme de ação americano "Pacific Rim", robôs gigantes chamados "Jaegers" lutam contra monstros desconhecidos para salvar a humanidade. Esses robôs são equipados com músculos artificiais que imitam corpos reais e derrotam monstros com poder e velocidade. Pesquisas estão sendo conduzidas para equipar robôs reais com músculos artificiais como os mostrados no filme. No entanto, a força poderosa e a alta velocidade nos músculos artificiais não podem ser atualizadas, uma vez que a resistência mecânica (força) e a condutividade (velocidade) do eletrólito polimérico – os principais materiais que acionam o atuador – têm características conflitantes.
Uma equipe de pesquisa da POSTECH liderada pelo professor Moon Jeong Park, professor Chang Yun Son e professor pesquisador Rui-Yang Wang do Departamento de Química desenvolveu um novo conceito de eletrólito de polímero com diferentes grupos funcionais localizados a uma distância de 2Å. Este eletrólito polimérico é capaz de interações de ligação iônica e de hidrogênio, abrindo assim a possibilidade de resolver essas contradições. As descobertas deste estudo foram publicadas recentemente em Materiais Avançados .

Músculos artificiais são usados ​​para fazer os robôs moverem seus membros naturalmente como os humanos. Para acionar esses músculos artificiais, é necessário um atuador que exiba transformação mecânica sob condições de baixa tensão. No entanto, devido à natureza do eletrólito de polímero usado no atuador, a força e a velocidade não podem ser alcançadas simultaneamente porque o aumento da força muscular diminui a velocidade de comutação e o aumento da velocidade reduz a força.

Para superar as limitações apresentadas até agora, a pesquisa introduziu o conceito inovador de polímero bifuncional. Ao formar um canal iônico unidimensional com vários nanômetros de largura dentro da matriz do polímero, que é duro como vidro, um eletrólito de polímero superiônico com alta condutividade iônica e resistência mecânica foi alcançado.

• 
• 

As descobertas deste estudo têm o potencial de criar inovações em robótica leve e tecnologia vestível, pois podem ser aplicadas ao desenvolvimento de um músculo artificial inédito que conecta uma bateria portátil (1,5 V), produz comutação rápida de vários milissegundos (milésimos de segundo ), e grande força. Além disso, espera-se que esses resultados sejam aplicados em dispositivos eletroquímicos de estado sólido de última geração e baterias de metal de lítio altamente estáveis. + Explorar mais

Novo caminho para o design de baterias baseadas em polímeros de próxima geração