Lõpuks ometi: tehislihas, mis on odav, tugev ja kasulik

Lihtsa õmblusniidi ja kalapüügitamiili ehitust uudsel moel muutes on teadlastel õnnestunud konstrueerida tehislikke lihaskudesid, mis on inimese või looma kõõlustest sada korda vastupidavamad.

Ajakirjas Science ilmunud artiklis kirjeldatud meetodit võib edukalt kasutada jäsemeproteesides, inimesesarnaste robotite konstrueerimisel, organismi sisse siirdatavates meditsiiniseadmetes ja isegi üleriiete valmistamiseks.

Tegemist pole kindlasti esimese tehisliku lihaskoega. Sarnaseid tulemusi on minevikus saavutatud süsinik-nanotorudest lõnga ja metalltraatidegi abil, kuid sellised lahendused kipuvad olema väga kallid või talletama konkurentidega võrreldes suhteliselt vähe energiat.

Odavatest (kilohinnaga umbes 3,64 eurot) ja üldlevinud materjalidest loodud uued, eriti vastupidavad polümeerkiud ammutavad vastupidavuse oma ülesehituse iseäralikust geomeetriast.

Richardsoni linnas tegutsevas Texase Dallase ülikoolis tehtud katsete raames väänasid teadlased peenikesi, vaid mõnesaja mikromeetrise läbimõõduga kiude, kuni need hakkasid krussi tõmbuma.

(Samasugust efekti võite ise kogeda, kui krutite kummipaelale senikaua vinti peale, kuni see hakkab suuremaid silmuseid moodustama.)

Krussi tõmbudes muutus väänatud kiud-tross lühemaks ja jämedamaks. Seejärel töötlesid teadlased seda kuumusega, et saavutatud kuju säiliks.

Selgus, et kui ajada kiud krussi väändega samas suunas, hakkab kiud-tross kokku tõmbuma. Kui kiude sunniti krussi tõmbuma vastassuunas väändele, hakkas tross pikenema.

Kiude välise energiaallikaga — enamasti kuumusega — mõjutades õnnestus teadlastel oma tehislikke lihaskiude panna kokku tõmbuma 49 protsendi võrra ja pikenema isegi 67 protsendi võrra.

Kiudude töövõimsus küündib 7,1 hobujõuni, mis mõõtmete ühtlustamisel on võrreldav reaktiivmootori võimsusega.

Kiud taluvad vaevata miljoneid seesuguseid kokkutõmbumis- ja pikenemistsükleid, mis tähendab, et neid on võimalik rakendada väga suurt vastupidavust ja korduvat kasutamist eeldavates seadmetes.

Teadlaste osutusel võib uut tüüpi kiustruktuuril olla praktilisi rakendusi mitmes vallas inimesesarnaste robotite näoilmete inimlikustamisest jäsemeproteesidele paremate lihaste konstrueerimiseni.

Samuti võib uue materjali abil luua näiteks aknakatteid, mis välistingimuste muutudes automaatselt sulguvad või avanevad.

Teadlased on juba valmistanud uut tekstiilmaterjali, milles olevad poorid temperatuuri muutudes kas laienevad või tõmbuvad kokku.

Taolist efekti saaks ära kasutada uut tüüpi, kandja kehakujuga ise kohanevate ja õhku jaopärast läbi laskvate rõivaste valmistamisel.