p Pesquisadores na Coréia do Sul desenvolveram um eletrodo que consiste em uma camada de carbono de um átomo de espessura para ajudar a fazer músculos artificiais mais duráveis. p Compósitos de polímero metálico iônico (IPMCs), muitas vezes referido como músculos artificiais, são atuadores poliméricos eletroativos que mudam de tamanho ou forma quando estimulados por um campo elétrico. Os IPMCs foram amplamente investigados quanto ao seu uso potencial em robótica inspirada na natureza, como veículos subaquáticos movidos por barbatanas semelhantes a peixes, e em dispositivos de reabilitação para pessoas com deficiência.

p Um "motor" IPMC, ou atuador, é formado por uma membrana molecular esticada entre dois eletrodos de metal. Quando um campo elétrico é aplicado ao atuador, a migração resultante e a redistribuição de íons na membrana fazem com que a estrutura se curve. Os atuadores IPMC são conhecidos por seu baixo consumo de energia, bem como sua capacidade de dobrar sob baixa tensão e imitar movimentos que ocorrem naturalmente no ambiente.

p Eles têm uma grande desvantagem, Contudo. Rachaduras podem se formar nos eletrodos de metal após um período de exposição ao ar e a correntes elétricas. Isso pode levar ao vazamento de íons através dos eletrodos, resultando em desempenho reduzido.

p Melhorar a durabilidade dos atuadores IPMC é um grande desafio no campo dos músculos artificiais. Os pesquisadores estão investigando maneiras de desenvolver um sistema flexível, custo-beneficio, eletrodo altamente condutor e livre de rachaduras que pode ser usado para construir um atuador de polímero durável.

p Em um artigo publicado em ACS Nano , pesquisadores do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia relatam o desenvolvimento de um eletrodo de película fina baseado em um novo composto iônico de polímero-grafeno (IPGC). O grafeno é uma camada de carbono com um único átomo de espessura e características mecânicas excepcionais, propriedades elétricas e térmicas. Os novos eletrodos têm uma superfície externa lisa que repele a água e não tem rachaduras aparentes, o que os torna quase impermeáveis ​​aos líquidos. Eles também têm uma superfície interna áspera, o que facilita a migração de íons dentro da membrana para estimular a flexão.

p O novo atuador IPGC demonstra durabilidade excepcional sem degradação aparente, mesmo sob tensão de entrada muito alta. Ele se mostra promissor para uso em dispositivos biomédicos, robôs "biomiméticos" que imitam movimentos que ocorrem na natureza, e eletrônicos macios flexíveis.

p Os pesquisadores reconhecem que ainda existem muitos desafios e mais pesquisas são necessárias para perceber todo o potencial dos eletrodos à base de grafeno e sua posterior comercialização. Em 2015, eles planejam melhorar ainda mais o desempenho de flexão dos atuadores, sua capacidade de armazenar energia e seu poder.

p Eles também planejam desenvolver um robô biomimético que possa andar e pular na água como um strider aquático. Eles farão isso construindo atuadores IPGC flutuantes com um desempenho de flexão confiável que pode continuar por um período de seis horas sem qualquer alteração aparente na durabilidade.