Kunstlihased astuvad mootori asemele

Ratta leiutamine ei pruugigi olla üks inimkonna ajaloo suurimaid saavutusi.

Vähemalt näivad nii mõtlevat teadlased, kes tegelevad kunstlihaste tegemisega.

"Loodus on teinud palju suuremaid meistriteoseid ja kõik need on ilma pöörleva liikumiseta,"ütleb Tartu Ülikooli tehnoloogiainstituudi vanemteadur Maarja Kruusmaa.

Tema kolleeg, polümeersete materjalide tehnoloogia professor Alvo Aabloo täiendab - looduses ei esine peaaegu üldse pöörlevat liikumist. "See ongi probleem, miks loomad saavad minna kohtadesse, kust masinad läbi ei saa," ütleb ta.

Kunstlike lihaste tegemise peamine mõte on valmistada seadmeid, milles pole mootorit. Ning kunstlihaste puhul üritavad teadlased jäljendada neid liikumisi, mis on looduses näha. Võtta sellest liikumisest eeskuju ning üritada loodust kopeerida.

Aabloo märgib, et väga ei eksi need, kes üritavad silme ette manada neljajalgset metsaveotraktorit, mis neil jalgadel metsa jookseb.

Kui kunstlihased liigutavad - tõmbuvad kokku või painduvad, meenutavad nad rohkem inimese bioloogilisi lihaseid, kui elektrimootorit, mis pöörleb.Kuid mitte ainult liigutamise viis pole see, miks mootor teadlasi ei rahulda. Mootoreid ei saa teha lõputult väikeseks, kunstlihaseid saab. Poolemillimeetrine kunstlihas on tehtav, mootor mitte.

Ning veel üks miinuspunkt mootorile - kui mootor pooleks lõigata, siis tähendab see töö lõppu. Pooleks lõigatud kunstlihase tükid jätkavad tegevust pea sama edukalt nagu varem ühes tükis.

Plastikust kunstlihas on pehme ja painduv ning meenutab seetõttu rohkem inimese kudet kui masinat.Kunstlihased, mis TÜ tehnoloogiainstituudi laboris on valmis tehtud, on peaaegu samasugusest materjalist nagu kilekotid, ainult liigutavad.

Mis siis paneb kunstlihase liikuma? Lihase kiud meenutab justkui plastikust käsna, mille sees on ioonvedelik - ioonidest koosnevad vedelad soolad.

"Elektrivoolu toimel hakkavad laetud osakesed - ioonid kõik ühes suunas liikuma," kirjeldab erakorraline teadur Urmas Johanson. "Osakesed võivad lükata enda ees veel veemantlit, mis suurendab kunstlihase ruumala, nii mängivad paindumises rolli nii ruumala kui mass."

Tänapäeval on võimalik teha 0,1 grammi kaaluv kunstlihas, mis tõstab üles 0,6 grammi. Kuid edasi tulevad Aabloo sõnul juba takistused. On küll tehtud lihas, mis kaalub grammi ja suudab tõsta kuus grammi, kuid sealt edasi on piir ees. Kilone lihast tõstmas kuut kilo on jäänud veel unistuseks.

"Materjalid lähevad nii paksuks, ioonide teepikkus hästi suureks ning lihas muutub hästi aeglaseks. Liigutuse sooritamine võib võtta minuti või rohkemgi," ütleb Kruusmaa. Ta lisab: "Kui ma oleks poliitik, siis võiks lubada hästi kiiret ja tugevat lihast, aga tegelikult tuleb kõik eesmärgi järgi optimeerida."

Lisaks kahaneb suure liigutuse puhul kunstliku lihasmaterjali eluiga väga kiiresti. Samas on võimalik lihasega, mille liigutused on nii vaevumärgatavad, et vaid täppisseadmed neid registreerida suudavad, teha miljon ja rohkemgi liigutust.

Euroopa on kunstlihaste osas maailmas sabassörkija - vaid 15 protsenti selleteemalistest teadustöödest tehakse siin. Aabloo nimetab ka põhjuse, miks USA, Jaapan ja Korea on esirinnas - seal jagatakse teadusraha pikemateks projektideks.

Kunstlihase rakendusvaldkondi võib üles lugeda lõputult. "Meditsiinis - näiteks ei saa magnettomograafilise uuringu puhul panna inimese sisse metallist objekte," ütleb Aabloo.

Kruusmaa lisab: mini- ja mikrorobotid, puutetundlikud seadmed, kosmosetehnika.Korealased üritasid luua kunstlikku mesilast, kes suudaks oma kunstlikke tiibu liigutada nii kiiresti, et püsiks õhus. Ei õnnestunud.

Niisiis on see aeg, mil kunstlihastega varustatud sportlased suudavad pilvelõhkujate vahel teha meeletuid hüppeid, endiselt utoopia.