Nitonol
El alambre muscular o Nitinol es una aleación con memoria de forma, lo cual significa que el material recupera su forma original bajo estimulos térmicos.Descubierto en 1932, y utilizado en aplicaciones prácticas desde 1960 gracias a cambios en métodos y materiales de construcción que redujeron drásticamente su costo. Se paso de una aleación de oro y cadmio a una aleación de níquel-titanio, cambios desarrollados en los laboratorios de la marina de los EE.UU. de allí su nombre Ni-Ti-Naval Ordnance Laboratory
Las aleaciones con memoria deben sus propiedades a transiciones en la organización molecular con la temperatura, y esto proboca que se estiren o se contraigan.
A temperatura ambiente son muy fáciles de estirar con una fuerza mínima. Al hacer circular por ellos una corriente eléctrica, el alambre muscular se calienta y cambia de forma, con una velocidad, fuerza y a una temperatura que difiere bastante por cambios minúsculos en la relación níquel-titanio de la aleación. Esto permite una gran variedad de posibilidades en aplicaciones industriales y comerciales.
Aplicaciones en la robotica
Un músculo de alambre puede ejercer una fuerza extremadamente elevada para su pequeña masa. Para acrecentar la fuerza total disponible de un dispositivo accionado por músculos de alambre, se diseñan módulos que combinan grupos de alambres con sensores de posición y fuerza, aislación térmica y sistemas activos de refrigeración. Estos actuadores serían los equivalentes robóticos de los grupos de músculos en los seres vivos.
Cuando se conectan al esqueleto de una máquina y se conectan a una fuente de energía y una red de comunicación, estos grupos de actuadores pueden crear un movimiento suave, lineal y eficaz, sin fuentes de presión neumática o hidráulica y sin los inconvenientes de tamaño y peso de los motores.
Tilt switches
Los tilt switches son utilizados para detectar movimientos de
inclinación de un dispositivo por debajo o por encima de una ínea
horizontal. Una de las aplicaciones típicas puede ser un termostato. Uno
de estos sensores podría montarse en un mecanismo con un alambre
muscular que reaccionaría ante cambios en la temperatura del ambiente
controlado. Cuando el mecanismo se mueva, los contactos del sensor
pasarán por el plano horizontal, abriendo o cerrándose, activando el
sistema de calentamiento o enfriamiento.
Aplicaciones en la medicina
Por sus propiedades de material superelástico, se han desarrollado dispositivos de aplicación en medicina, como cilindros-mallas autoexpansibles para mantener permeabilidad de vasos sanguíneos (Stents), o dispositivos para oclusión de defectos cardiacos. Tambien es ampliamente utilizado en Sistemas de aproximación de huesos para reparar fracturas y tratamientos de ortodoncia.
Otras aplicaciones
- Termostatos y válvulas de control
- Uniones en canalizaciones de submarinos y conducciones submarinas
- Aeronautica
- Otras aplicaciones podrían ser controles de nivel de agua, sistemas de seguridad y juguetes.