VIDEO: Lihasroboti üheksa ametit ({{commentsTotal}})

Foto: ERR

Portaalis teadus.err.ee on käimas videode- ja artiklitesari, kus eesti noored teadlased tutvustavad oma maailmamuutvaid teadussaavutusi. Tartu ülikooli tehnoloogiainstituudis on teadlased välja arendanud maailma esimese lihasroboti, mis suudab oma akut ise kaasas kanda. Lihasrobotit võimaldab ehitada paljude teadlaste laborisisese koostöö tulemusena sündinud materjal – tehislihas.

Lihasrobot koosneb kuldsest lehekest ehk tehislihasest, elektroonikaskeemist ja akust. Roboti tegemiseks lõigatakse materjalist ehk kunstlihasest riba, keeratakse lihas kaardu, lisatakse vajalik elektroonika ning klõpsatakse aku lihasele selga nagu teole koda. Koos akuga kaalub valminud robot umbes ühe grammi.

Heal materjalil mitu nime – lihasroboti ehitamiseks kasutatavat arukat materjali kutsutakse nii kunstlihaseks, tehislihaseks, täituriks, aktuaatoriks kui ka painduvaks superkondensaatoriks. Kuna tehnoloogiainstituudis välja töötatavad materjalid end elektrienergia toimel painutavad selmet tavalise elektrimootori kombel elektrienergiat pöördliikumiseks muuta, on see kunstlihasest loodud robot võimeline rööviku kombel üle laua roomama. Hetkel ei ole robot veel väga kiire liikuja, kuigi roboti mehaanikat ja elektroonikat arendav doktorant Indrek Must (29) tõdes, et lihasrobot on juba kolm korda kiirem kui tigu.

Materjali arendamisega tegeleva tehnika ja tehnoloogia doktorant Friedrich Kaasiku (27) sõnul erineb see kunstlihas teistest tehislihastest ka selle poolest, et seda saab aeg-ajalt vabalt näppude vahele võtta. Teised samalaadsed täiturid (dielektrilised elastomeerid, piesoelektrilised materjalid) töötavad mitmetuhande voldise elektripingega, mis on võrreldav elektritoolist saadava särtsuga.

Kasulik nii Bondile kui ka Gagarinile
„Selle materjali juures on väga tore see, et seda saab vormida ükskõik mis kujusse,“ rääkis Kaasik. „Samuti on eriline, et seda materjali tükeldades saab mitu väiksemat mootorit, mitte hunniku vanarauda.“

Suurem eesmärk selle materjali tulevikus on teha lab on chip ehk labor kiibi peal. Labor kiibi peal võimaldaks ära teha väga palju vereanalüüse, kasutades vaid väikest tilgakest verd. See muudaks vereanalüüsid efektiivsemaks ja lihtsamaks.

Tänu võimalusele teha materjalist väga väikeseid liigutavaid tükke, mis on sobiva suuruse, kuju ja vormiga, on täituriga võimalik ühest kohast teise tõsta näiteks rakke. Selle jaoks peaks aktuaator olema mikroskoopiliselt väike, et tõsta ringi ühte rakku. Kui lõigata kunstlihasest ringikujuline tükk ja sinna sisse sälgud, saaks sellest teha mikroskoopilise kombitsa, millega väga väikseid asju transportida.

Sõjatööstuses saaks lihasrobotit kasutada spionaažis, sest see on täiesti vaikne. Sellest saaks ehitada juhitavaid spioonputukaid, keda keegi ei kuuleks ja tänu väiksusele tõenäoliselt ei märkaks.

Kosmoses oleks täiturist palju kasu sellepärast, et tema kandevõime on määratu, kuigi ta ise on hästi kerge. Tõsiasi on, et mida rohkem ja suuremaid asju tahta kosmosesse saata, seda kallim see on. Kerge tehislihas on võimeline kandma endast 40 korda raskemat eset. Võrdluseks peaks 80 kilogrammi kaaluv inimene üles tõstma täiskasvanud isase jõehobu või keskmise limusiini.

Teadus tehislihase taga
Aktuaatori näol on tegemist elektroaktiivse polümeeriga – polümeerse komposiitmaterjaliga, mis muudab elektrienergiat mehaaniliseks energiaks ja vastupidi. Aktuaator koosneb kahest elektroodist, mille vahel on elektrolüüt, näiteks soolalahus, mille sees on positiivsedioonid (katioonid) ja negatiivsed ioonid (anioonid). Pinget rakendades liiguvad katioonid ühele poole ja anioonid teisele poole ja materjal paindub tänu sellele, et anioonid on väikesed ja katioonid on suured. See tähendabki, et üks pool peab venima ja teine kokku tõmbuma.Selleks, et täitur elektrit paremini juhiks, kasutavad TÜ doktorandid polümeeri külgedel kullalehti. Tehislihasest saab lihasrobot elektroonikaskeemi ja aku kinnitamisel kunstlihase külge.



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: