Alambres Musculares

 

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¿QUÉ SON LOS “ALAMBRES MUSCULARES” ?

La palabra “Alambres Musculares” es la traduccion al espaniol de ” Muscle Wires ” (la cual es una marca registrada de la empresa Mondo Tronics ). La forma más sencilla de imaginarse uno de estos “Muscle Wires”, es pensando en un alambrito metálico delgado que cuando conduce corriente eléctrica se contrae y cuando deja de conducir corriente se relaja, de forma muy parecida a como lo hace un músculo.

Estos alambres vienen en muy distintos gruesos (hay unos incluso tan delgados como cabellos humanos), y están fabricados de una aleación de níquel y titanio llamada “Nitinol” que cambia su estructura molecular con la temperatura (esto es lo que hace que se estiren y se contraigan).

Como esos alambres son realmente hilos metálicos conductores, pueden ser calentados con una corriente eléctrica para que se contraigan, y dejarlos luego que se enfríen para que se relajen y puedan ser estirados de nuevo. Los dos tipos más comerciales son los que requieren temperaturas de 70 y 90 grados Centígrados para activarse. Los de 90 grados tienen la terminación HT (High Temperature) y los de 70 grados terminan en “LT”. El nombre de estos alambres se divide en tres partes: “Flexinol” que es la marca, luego viene el diámetro en micrones, y luego si es HT o LT. Por ejemplo: el alambre “FLEXINOL 100 HT” es de 100 micrómetros y se activa a 90 grados centígrados.

¿QUÉ TANTO PUEDEN CONTRAERSE Y RELAJARSE?

Estos alambres de nitinol pueden trabajar en rangos extremos de hasta un 8% o un 10% de su longitud, pero se recomienda no exceder el rango de un 5% para que la aleación no sufra tanta fatiga. Si se usan dentro de este rango del 5% pueden trabajar por millones de ciclos.

BREVE HISTORIA DEL NITINOL

El efecto de esta aleación no es nuevo. Ya desde 1932 un investigador suizo llamado Arne Ölander observó este cambio de forma en una aleación de oro con cadmio, y se dio cuenta del potencial que tenía esto para lograr un movimiento utilizable. En 1950, L.C.Chang y T.A. Read, en la Universidad de Columbia en Nueva York, utilizaron rayos X para estudiar la estructura cristalina de la aleación. Sin embargo, no se llegó a comercializar popularmente debido al elevado precio de los elementos de la aleación.

En 1961, mientras investigaban aleaciones resistentes a la corrosión para embarcaciones, un equipo dirigido por William Beuhler, en el U.S. Naval Ordnance Laboratory (N.O.L) encontraron este mismo efecto en una aleación de níquel con titanio. Ellos llamaron a esta aleación “Nitinol” (combinaron las letras de Niquel, Titanio y N.O.L.).

Durante los 60s y los 70s, se observó este mismo efecto en otras aleaciones más y empezó a producirse comercialmente en muchas formas distintas: láminas, alambres, cintas, discos y empezaron por fin a aparecer multitud de aplicaciones comerciales para las mismas. Ejemplos:

  • Armazones de lentes que al ser aplastadas por accidente pueden recobrar su forma al ponerse en agua caliente.

  • Dispositivos para liberar satélites y cargas en el espacio (La sonda CLEMENTINE fue de las primeras en utilizar estas aleaciones para desplegar sus páneles solares).

  • El Nitinol es biocompatible, así que se ha utilizado ya para aplicaciones dentro del cuerpo humano, por ejemplo: mecanismos para destapar arterias que se insertan plegados y se expanden con el calor del cuerpo, aparatos de ortodoncia que se expanden lentamente con el calor de la boca del paciente (y si el paciente en determinado momento siente demasiado dolor, basta con que se coma un helado para que la aleación se afloje un poco).

  • Efectos especiales, animatronics e incluso trucos de magia (Siempre es asombroso ver una estructura de alambre moverse sola y recuperar su forma después de que ha sido aplastada).

  • Aplicaciones submarinas en agua salada: el nitinol no se oxida con el agua de mar, lo cual lo hace ideal para aplicaciones submarinas.

Bajar articulo completo en Word: nitinol.doc

9 comentarios

  1. Sin duda los alambres musculares es de gran utilidad a la robotica, esto corresponde a la micro mecanica, donde los robots se pueden mover sin motores electricos, esto es de gran utilidad por que simplificar la mecanica, como el consumo de corrientey peso, si diseñamos un robot humanoide con esta tecnologia, pues sera mas humanoide, con presicion los movimientos en su grado de libertad y aticulaciones.

  2. Saludos Profesor Marco Miranda: cuando me va a entregar mis pics q me debe, yq es de su vida nada se sabe???

  3. saludos a mis almunos de peru lima, especialmente a ricardo la rosa un buen alumno de electronica, pronto estare en comunicacion con mis exalumnos, para la investigacion y tecnologia de la robotica, mi mail es robotkima@hotmail.com

  4. Profe Miranda, Ya está en Lima? por ahi m datearon q esta enseñando en la U d Las Americas? porq no me dice cual era el motivo de q qeria mi fono? Es respecto a lo q tambien m dijeron q va haber un evento de robots el 5 de Mayo en la U d Las Americas, era pa eso?,por otro lado voya estudiar en la UTP, ya ingrese el 2 de Abril empiezo a Ing. Mecatronica, bueno sigo esperando mis Pics, jajaj bytes…

  5. Alambres Muscualres es una marca de materiales de memoria de forma de SCM International. Actualmente se ofrecen una gran variedad de actuadores, ya terminados y de alto rendimiento para aplicacione sen robotica. Pueden verlos en: http://www.SCMStore.com .
    Que lo disfruten!

  6. algun mail de contacto?

  7. prOfesor marcos, no se si se acuerde de mi estube en el inicio cuando creo el popular CIIM Centro de Investigacion en Ingenieria Mecatronica de la univerisdad peruana de americas, no se nada de su vida, me encantaria poder reunirnos algun dia para tomar un cafe y contarle alguno de los proyectos que estoy preparando para mi pequeña empresa ANUBYTE SYSTEM SAC estoy pensando fabricar robots de exibicion, como los papanueles tamaño real para la temporada navideña, se por muy buena fuente que tienen buena demanda en lugares exclusivos de la capital asi que necesitaba un consejo suyo….. espero me contacte lo mas pronto posible asi tendriamos mas tiempo para charlar mi celular es 997 853 532 y el de mi oficina es 536 57 44

  8. profeee quiero vivir !!!!

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