2015. aastast ilmuvad Novaatori uudised Eesti rahvusringhäälingu veebilehe teadusrubriigis ERR Novaator (novaator.err.ee).

Novaator - Kunstlihased astuvad mootori asemele
20.04.2007 12:10

Kunstlihased astuvad mootori asemele

Villu Päärt
Skype: villu.paart
villu.paart@ut.ee
Loe kommentaare (1)
Samal teemal (2)

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.

04.01.2010 11:11
august sügavast

Ilmselt on kunstlihaste valmistamisel lahendusteid ja tehnoloogiaid ka rohkem kui üks siinkirjeldatud. Kindlasti on osad, töökindlamad, efektiivsemad jne. veel ka avastamata.

Lisa kommentaar

 

Allen Watkin /Flickr 23.07.2014 11:41

Näotuvastustarkvara ... kassidele?

Pirtsakate lemmikloomade peremehed saavad kergemalt hingata.

UCSB 16.06.2014 16:09

Hõbeda nanoosakesed võtavad sihikule vähi

Üliväikestest hõbeda nanoosakestest loodetakse tulevikumeditsiinis palju – nende abil saaks viia kasvajate diagnoosimise oluliselt täpsemaks või toimetada ravimeid kehas täpselt sinna, kus neid vaja läheb.

23.05.2014 18:20

Taimed reedavad keemiarelva kasutamise

Valge sinep kogub keelatud ründemürke.

02.05.2014 12:47

Kui palju inimesi mahub maakerale? (4)

Millal jõuab kätte piir, mil maakera inimestele kitsaks jääb?

21.04.2014 13:25

Mis on Eesti rikkus viie rikkama riigi hulgas? (1)

Mitut kriisi näeme enne, kui suudame tegelikult uskuda Eesti majanduse edusse? Millest ei saa mööda vaadata tuleviku ettevõtete juhid? Kas Eesti jõuab aastaks 2032 Euroopa rikaste hulka ning millega? Mis on Eesti tõeline rikkus?

14.04.2014 13:44

Aasta 2032: maailma tõsiseim mure on joogivesi (1)

Maakeral on puudus puhtast joogiveest. Inimene kujundab keskkonda jõuliselt enda käe järgi ümber. Eesti põlevkivitööstusel seisab ees hääbumine.

18.03.2014 11:15

Uut tüüpi värvid ei pleegi kunagi

Pigmendivabade nanovärvide loojad said inspiratsiooni loodusest.

29.01.2014 16:24

Veega printimine hoiab paberit kokku (3)

Nutikas tehnoloogia lubab paberilehte kasutada mitu korda.

09.01.2014 16:08

Puud reedavad kullaleiukohti (1)

Kullasoonel kasvavad eukalüptid koguvad väärtuslikku metalli lehtedesse.

16.12.2013 14:40

Galerii: Eesti parimad teadusfotod 2013

Kes võitsid viienda Eesti teadusfotode konkursi?

11.12.2013 11:38

Tammetüves peituv kliima

Geograaf Kristina Sohar lõi esimese Eesti minevikukliima mudeli, mis põhineb puu aastarõngastel.

29.11.2013 20:05

Tulevikus neelame nanotablette

Pisikesed nanoosakesed lubavad ravimi viia otse haiguskoldesse.

20.11.2013 14:30

Avatud märkmiku teadus

2015. aastal saavad maailma esimesed teadusajakirjad – Journal des Sçavans Prantsusmaal ja paar kuud hilisem Philosophical Transactions of the Royal Society Inglismaal – 350 aastat vanaks.

24.10.2013 16:35

Kuidas otsida ja leida vanu raamatuid?

Eelmisel nädalal leiti Tallinnast raamatu köitematerjali hulgast fragment 1457. aastast pärit Mainzi psaltrist, mis on pärit trükikunsti leiutaja Johannes Gutenbergi eluajast.

10.10.2013 12:15

Nobel: Mehed, kes viisid keemia arvutisse

Tänapäeval teevad keemikud palju tööd ära juba arvutimudelite abil, minnes alles seejärel laborisse.

08.10.2013 15:14

Nobel lisab Higgsi osakesele kaalu (1)

Füüsika Nobeli pälvisid kaks meest, kelle töö andis põhjust ehitada maailma kalleim katseseade. Selles tehtud eksperimentide tulemuste arusaadavalt selgitamiseks korraldatakse võistlusi.

Wikimedia Commons 05.06.2014 16:38

Kui valikuline on tähelepanu?

Miks ilus inimene rahvasummas silma jääb? Või ka kauguses kostuv pidurikrigin liiklusmürast üle kostab?

13.05.2014 09:32

Iseparanev plast lapib auke

Nutikas polümeer jäljendab vere hüübimist.

22.04.2014 20:00

UFO-usk on Eestis tõusuteel (8)

Eestis on kristlasi pea sama palju kui kõikvõimalike uute religioossete praktikate toetajaid, mõlemaid umbes viiendik elanikkonnast. Maaväliste tsivilisatsioonide olemasolu usub pea iga teine, selgub äsja Tartu ülikooli usuteadlaste poolt läbiviidud küsitlusest.

15.04.2014 16:36

Lääne-Euroopa probleemid jõuavad Eestisse (4)

2032. aasta Eesti põlisasukad peavad oskama kohaneda Aafrika ja Aasia sisserändajatega.

11.04.2014 14:42

Kas päike on aastaks 2032 maa peale toodud? (4)

Piiramatu arvutivõimsus ja termotuumaenergia kasutuselevõtt oleksid võrreldavad muutusega, mille tõi inimkonnale kaasa internet. Aga kas meil õnnestub lahti muukida universumi olemuse üks põhiküsimusi?

12.02.2014 16:32

Kui suur on neutriino mass?

Salapäraste osakeste massi piirväärtuse tõstmine parandab kosmoloogilist standardmudelit.

15.01.2014 12:43

Milleks on vaja unenägusid? (1)

Kas unenäod väljendavad mällutalletamise protsessi?

30.12.2013 18:11

Mida on võimalik teada saada mobiiltelefoniandmeid analüüsides?

Kõigil on taskus mobiiltelefon, mida kasutades jätame me endast pidevalt jälgi: iga kõne, SMS või internetiühendus jätab andmebaasi märgi.

12.12.2013 10:37

Taevakivist leitud üliväikesed teemandid näitavad nanotehnoloogias uusi võimalusi (1)

Poole sajandi eest Maale kukkunud meteoriit, mis on vanem kui Päikesesüsteem, sisaldab teadaolevalt kõige väiksemaid eriliste kiirgusomadustega teemante.

03.12.2013 12:43

Kui vana on sinu keha? (2)

Kõhukas kolmekümneaastane võib füüsilise vormi poolest kuuluda pigem pensionieelikute sekka. Heas vormis 70-aastane harrastussportlane aga olla võrdne 25-aastastega.

22.11.2013 18:16

Aatomid kuulavad sõna

Kontrollitud spinniga osakesed lubavad luua üliväikseid mäluseadmeid.

13.11.2013 13:07

Uus viis nähtamatuks muutuda (1)

Äsja loodud seade kasutab esemete peitmiseks elektromagnetvälja.

10.10.2013 13:45

Kuidas kõlas Suur Pauk?

Kosmilise jääkkiirguse muutused tõlgiti inimkõrvale kuuldavateks helideks.

08.10.2013 21:32

Elavhõbe teeb maalid mustaks

Õhus leiduv kloor ja valgus meelitavad metalli punakast värvipigmendist välja.

 
Küsi teadlaselt
Teatavasti vee ruumala paisub nii soojenemisel (aurustumisel) kui ka jäätumisel. Oletame, et on üks anum, mis on vett täis ja on purunematu. Mis hakkab juhtuma siis, kui sundida sellel veel jäätuda?
Jaak Kikas, Tartu ülikooli füüsika instituudi direktor :

See on huvitav küsimus, millele täpse kvantitatiivse vastuse andmine polegi nii lihtne. Üldiselt aga võiks vastata nii: kui paisumisvõimalus puudub,

Loe edasi!
Esita küsimus Kõik
Tartu Ülikool
Idee
Veider teadus