Aalto-yliopiston tutkimusryhmä on onnistunut liikuttamaan tekstiiliperhosen siipiin punottuja keinotekoisia lihaksia valon avulla.

Mullistavassa tutkimuksessa käytettiin polymeeriaktuaattorien ohjaamiseen infrapunalaseria.

Polymeerejä muokkaamalla niistä saatiin luotua keinotekoisia lihaksia eli kierteelle käärittyjä säikeitä, jotka reagoivat valoon ja sen tuottamaan lämpöön.

Valolla ohjatut keinolihakset saivat lopulta perhosen siivet lepattamaan.

Tutkimustulokset julkaisi Advanced Materials.

”Uskomattoman nopea ja tarkka liike”

Keinotekoiset lihakset voivat valolla ohjattuina taipua ja liikkua moniin eri suuntiin uskomattoman nopeasti ja tarkasti, kertoo väitöskirjatutkija Zahra Madani.

Professori Jaana Vapaavuoren toiminnallisten materiaalien tutkimusryhmässä työskentelevä Madani on tutkimusartikkelin pääkirjoittaja.

Toisin kuin aiemmissa menetelmissä keinolihasten suunta ja liike eivät riipu materiaalin luonnollisista ominaisuuksista, vaan niitä voidaan ohjelmoida ulkoisesti.

Älytakki reagoi ilman lämpötilaan

Älytekstiilejä kehittävä ryhmä etsii myös ympäristöllisesti kestäviä materiaaleja.

Esimerkiksi öljypohjaiselle nailonlangalle on pyritty löytämään korvaajaa luonnonmateriaaleista.

Toiminnallisilla materiaaleilla on monenlaisia sovellusmahdollisuuksia.

Valolla ohjattavat keinolihakset voivat mullistaa muun muassa aktiivisten tekstiilien ja pehmeän robotiikan kehityksen.

Madanin mukaan tulevaisuudessa voidaan nähdä vaikkapa vaatteita, jotka sopeutuvat valon tai lämpötilan muutoksiin. Takki voi kylmällä kiristyä ja ilman lämmetessä taas löystyä.

Robotit vapautuvat virtalähteen taakasta

Kaukaa ohjattavuus tuo hyötyä myös pehmeään robotiikkaan.

”Robottien ei siis tarvitse kantaa mukanaan mitään virtalähdettä, vaan energia tulee etänä valon avulla”, Jaana Vapaavuori kuvailee.

Lääketieteessä infrapunasäteilyn eri aallonpituuksilla säädeltävät materiaalit mahdollistavat ihon läpi etänä ohjattavat operaatiot.

Vapaavuoren ryhmän tutkimusta esitellään Aalto-yliopiston Designs for a Cooler Planet -festivaalin Yhteenkietoutumisia-näyttelyssä.

Näyttely Otaniemen kampuksen Marsio-rakennuksessa on avoinna 3. lokakuuta 2024 asti.

Lue myös:

Älykangas kuin kuminauha – muuttaa muotoaan lämpötilan mukaan

Punaiseen valoon reagoivat molekyylit ovat avain uuden sukupolven toiminnallisiin materiaaleihin