A dallasi Texas Egyetem nanotechnológiai kutatói két olyan kémiai meghajtású mesterséges izomzatot hoztak létre, ami közel százszor erősebb a természetes izmoknál.

Robotok esetében ezzel az alkohollal vagy hidrogénnel működtethető izomzattal harmincszor magasabb energiasűrűség érhető el, mint a legfejlettebb akkumulátorokkal, ami jóval hosszabb működési életciklust biztosít egy-egy feltöltésre vetítve. Az önrendelkezésű robotok akkui amellett, hogy kevesebb energiát tárolnak, túl lassan is juttatják el azt a géphez, így tevékenységük rövidebb és kevésbé intenzív, magyarázta a projektet vezető dr. Ray H. Baughman. Kiemelte, hogy a csapata által megalkotott egyik mesterséges izomzat egyszerre működik üzemanyag cellaként és izomként.

A technika kulcsa egy katalizátort tartalmazó szén nanocső elektróda. Ez biztosítja azt a kettős funkciót, ami egyrészről a kémiai energiát elektromossággá alakítja, másrészről a kinyert elektromosságot tároló szuperkondenzátorként is funkcionál, amit azután mechanikus energiává alakít. A működésbe hozáshoz szükséges kvantum mechanikai és elektrosztatikus hatások kombinációja következtében létrejövő dimenziós változások elektromos töltés befecskendezéssel érhetők el.

A mesterséges izmok egy másik típusánál az üzemanyag kémiai energiája hővé alakul egy, a levegővel bekövetezett katalitikus reakció hatására. A kapott hőmérsékletnövekedés hatására az úgynevezett "lerövidített üzemanyag cella izomzatnál" alkalmazott alakemlékező fém izomdrótok összerándulnak. A működési ciklust az ezt követő hűtés teszi teljessé az izom elernyesztésével.

Baughman szerint ez utóbbi bizonyul életképesebbnek a kettő közül, és ennek lehetnek széleskörű alkalmazásai. Könnyebb a beültetése a roboteszközökbe, ugyanis a kereskedelemben már beszerezhető alakemlékező ötvözetekből áll, melyeket nanorészecske katalizátorokkal vonnak be. A kihívást a katalizátorok az alakemlékező drótokhoz való csatolása jelenti, ami nélkülözhetetlen a hosszú élettartam eléréséhez, valamint az izom mozgásának és ütemének kontrollálásához.

Talán már meg sem lepődünk azon, hogy a fejlesztést az amerikai hadügy kutató ügynöksége, a DARPA finanszírozza, ezért ha sikeres lesz, akkor a végeredményt valószínűleg a katonai robotokban és a szintén katonai alkalmazású külső vázakon, az úgynevezett exoskeletonokon látjuk majd viszont.

Ezeket az üzemanyag cellás izmokat mindezek mellett könnyedén le lehet kicsinyíteni a mikro-, vagy akár a nanoméretekig is, a parányi izmokat pedig be lehet építeni az úgy nevezett "intelligens bőrökbe", melyek a tengeri és a légi járművek teljesítményét növelhetik. Sőt, ha a fém katalizátor helyett enzimeket alkalmaznak, akkor a mesterséges izmokat akár táplálékként bevitt üzemanyag is működtetheti, ami az emberi testben is alkalmazhatóvá tenné azokat.