Tarkade Klubi: Kas see on majanduslikult üldse mõeldav hakata 1.50 maksvat kilekotti kalli nanotehnoloogia abil tuunima?

Ilmar Kink: Koostööpartneri arvutused näitavad, et isegi praeguste hindade juures tasub ära. Kuigi hetkel on nanotorud veel jube kallid. Lähima kolme aasta jooksul peaks hind oluliselt langema, sest välismaal juba ehitatakse tehaseid, kus saab nanotorusid toota mitte enam kilode, vaid tonnide kaupa. Kile sisse ei pea panema ka kõige puhtamaid ja kallimaid torusid. Aga see majanduspool on suuresti ettevõtte otsustada, meie tegelema arendusega.

Suur osa meie tegevusest toimubki süsinik-nanotorude ümber — kuna need tunduvad huvitavad, siis tasub neid ka teistesse materjalidesse lisandina proovida. Üks koht, kuhu proovime neid segada, on ehitusmaterjalid.

Looduslikul savil baseeruvad savikrohvid ja -värvid on küll lahedad materjalid, aga nad on suhteliselt pudedad ega seisa hästi seinas kinni. Ehk saab nanoturude abil sellist tugevust parandada. Seda saaks teha ka erinevate plastifikaatoritega, aga see rikuks ära selle materjali looduslikkuse ja tekiks samasugune kilekotiefekt nagu kunstmaterjalidega.

Oleme teinud ka nanotorudest fiibreid, mida saaks kasutada näiteks tekstiilitööstus. Need on hästi kerged, painduvad ja tugevad, lisaks saab neile anda kõiksugu põnevaid omadusi, näiteks panna elektrit juhtima. Hetkel on siiski hind veel liiga kõrge, aga tehnoloogia on juba tööstuslikult rakendatav.

Kas nanotorusid tehakse ka Eestis?

Tehakse. Mina loengi NanoTAKi viimase pooleteise aasta parimaks tulemuseks seda, et oleme õppinud nanotorusid kasvatama piltlikult öeldes igas suuruses ja värvitoonis. Ülipikki me siiski veel ei oska kasvatada, aga liigume selles suunas ka. Neid kohti, kus seda osatakse, on ka maailmas vähe.

Ettevõtjate huvi on sellise koostöö puhul selge — et keegi teeks kalli arendustöö ära. Mida aga NanoTAK sellest saab?

Erinevatel projektidel on see erinevalt lahendatud. Näiteks üks projekt on selline, kus materjali tehnoloogia patenteerime meie ja hakkame seda ettevõttele litsentseerima. Samal ajal aga jääb selle kasutamise tehnoloogia ettevõtte omaks. Võib ka eelnevalt lihtsalt kasumi jagamise protsentides kokku leppida. Probleeme pole selles osas kunagi tekkinud ja kõik on rahul.

Kui kõva konkurents nanotehnoloogia vallas teadlaste vahel valitseb?

Nanotehnoloogia on turule palju lähemal kui näiteks CERNi katsed ja infovahetus käib tõesti hoopis teistel alustel. Kujutan ette, et ka ravimite väljatöötamine on umbes samamoodi salastatud. Nanotehnoloogia konverentsidel käimine ei anna kaugeltki nii palju infot kui mõnes teises valdkonnas. Infot saab pigem tudengite kui professorite käest, kuna tudengitel pole veel keelatud rääkida.

Kas selline salastatus pärsib ka teadustööd?

Puhast teadust ei pärsi, seal saab info ikka publikatsioonidest kätte, aga tehnoloogia arendust pärsib muidugi tugevalt. Siin peab väga palju ise leiutama. Kas või see süsinik-nanotorude kasvatamine — kui võtta kätte publikatsioon, kus seda on kirjeldatud, ja teha täpselt selle järgi, siis ei tule head tulemust, mingi knihv on seal alati varjatud.

Tarkade Klubi detsembrinumbris:
• Nanomaailma lubadused ja ohud

• Kes on süüdi epideemiates?

• Ilupildid mikroskoobist

• Taani ökotoopia

• Auto-eri Kuidas-rubriigis

• Armee eemaletõrjumine Antarktikast
Uurite ka võimalusi klaasi läbipaistvuse elektrooniliseks muutmiseks. Kas teie laboris on juba olemas klaas, mida saab nupule vajutades heledamaks või tumedamaks muuta?

Jaa, muidugi. Seni oleme peamiselt väikeste tükkidega katsetanud, aga just täna hommikul hakati suurele tükile juhtmeid külge panema.

Kas see võiks olla ka see rakendus, mis esimesena kuskile kauplusse või kellegi tootevalikusse jõuab?

Ma loodan küll. Seda võiks kasutada näiteks reklaampindadel või kontorihoonetes, kus on palju klaaspindu — kui koosolek algab, muudad seinad mitteläbipaistvaks. Aga las need rakendusideed jäävad pigem firmade hooleks.

Rakenduslikust seisukohast oleks palju efektsemad kiirgust püüdvad klaasid. Energiakaod läbi akende on ju väga aktuaalne teema, selles vallas oleks igasugune lahendus väga teretulnud. Ent infrapuna lainepikkus eeldab hoopis teistsugust lähenemist kui optiline piirkond.

Meie tegevusvaldkonnad sõltuvad suuresti sellest, mida ettevõtted tahavad. Kui koostööpartner näeb mingis asjas potentsiaali, siis sukeldume sellesse ja vaatame, kas saame midagi ära teha. Oleme üsna turule orienteeritud ja ulmeliste nanotehnoloogiatega otseselt ei tegele. Küll aga tegeletakse nendega TÜ Füüsika Instituudis.

Mis need ulmelised valdkonnad on?

Kasvõi grafeeni uurimine, mida me väga tähelepanelikult jälgime, kuna potentsiaali on sel ehk rohkemgi kui süsinik-nanotorudel. Grafeen on nagu lahti rullitud süsinik-nanotoru, tugev ja väga hea elektrijuht. Grafeeni kasutuselevõtul on probleemiks aga see, et keegi ei oska seda suurele pinnale tekitada, nii et näiteks grafeenist päikesepaneele tuleb veel mõnda aega oodata.

Kui palju avastusi nanotehnoloogias sünnib juhuslikult ja kui palju süsteemse uurimistöö tulemusel?

Ikka väga palju tuleb juhuslikult. Mingid üldised suunad on olemas, aga väga palju juhtub ka katse-eksituse meetodil. Ega neid nanostruktuure ju väga lihtne uurida ole. Selles vallas on muidugi nii TÜs kui TTÜs väga kõva areng toimunud, tehnika tase on läinud märgatavalt paremaks. Aga ka nanostruktuurid lähevad üha väiksemaks ja keerulisemaks. Sellesama grafeeni uurimine on ikka jube peavalu.

Kui makromaailmas on materjalide omadused teada, siis kui hakata neid mõõtmeid kokku tõmbama, hakkavad need omadused väga palju muutuma ja kohati etteennustamatult.

Lõhe teoreetiliste mudelite ja praktiliste lahenduste vahel on samuti suur. Kui teooria keskendub ennekõike väga väikestele osadele, siis just neid kõige väiksemaid on ka kõige kallim valmistada ja igapäevasesse tehnoloogiasse üle kanda.

Nanotehnoloogiaga seoses räägitakse palju ka võimalikest ohtudest. Kuidas on lood turvalisusega?

Mul on väga hea meel, et Euroopa Komisjon on selles vallas tohutuid jõupingutusi rakendanud, seda infot peaks varsti palju tulema hakkama.

Turvalisusesse tuleb väga tõsiselt suhtuda. Eriti oluline on just pikaajaline mõju tervisele. Lühiajalist mõju on lihtne uurida, pikaajalise mõju uurimine on ülikeeruline.

Nende materjalidega, millega meie põhiliselt tegeleme, on lihtsam, sest need on ka looduses laialt levinud. Süsinik-nanotorusid on tavalises küünlatahmas ja korstnas ning korstnapühkijatel ikkagi ei esine rohkem kopsuvähki kui teistel.

Kuna loodus on nanostruktuure täis, siis sageli saab lihtsalt analoogia põhjal öelda, kas seal on mingit ohtu või mitte. Usun, et suudame üsna adekvaatselt hinnata, kas võib midagi juhtuda või mitte.

Kui palju te üldse loodusest eeskuju võtate ja kui palju päris nullist loote?

Nii ja naa. See, et looduses süsinik-nanotorusid leidub, ei tähenda veel, et seal ka neist valmistatud jalgrattaraame oleks, nii et tehnoloogiline pool tuleb ikka alati nullist üles ehitada.

Kui revolutsiooniliseks te nanotehnoloogiat peate?

Võib vaielda, kas see on revolutsiooniline või evolutsiooniline. Fakt on see, et igasugune tehnoloogia on viimase 5-10 aastaga jube palju arenenud ja otsapidi on see ka nanotehnoloogia teene. Ei ole näha, et see areng seisma jääks, ning ma ei arva ka, et teadus- ja arendustegevus peaks mõnele kardinaalselt teisele suunale keskenduma.

Eestis uurimiseks on nanotehnoloogia eriti tänuväärne valdkond, sest pakub nii palju nišše. Võimalus, et siinsed arendused jõuavad ka majandusse, on palju suurem kui nii mõneski teises valdkonnas.