ABD’li araştırmacılar, kendi ağırlığının 1.000 katını taşıyabilen yapay kas geliştirdi. Bu teknolojinin; protez kol ve bacaklarda, dış iskeletlerde, robotlarda ve akıllı giysilerde kullanılabileceği öngörülüyor.

Sarmal materyallerle geliştirilen farklı yapay kas modelleri

Yapay kas teknolojisi üzerine çalışan 3 farklı ekip, benzer bir ilkeye göre hareket etti. Bu ilke “sarmal bir materyalin kas gibi esneyebileceği” idi. Bu ilke bir fikir olarak, Teksas Üniversitesi’nden Ray Baughman ve ekibi tarafından ortaya atıldı. Ekip, dikiş ipliği veya misina gibi basit bir malzemenin bile bükülerek ağırlık kaldırabilecek kas benzeri bir yapı oluşturabileceğini keşfetti. Üstelik bu yapıların, insan kasının taşıyabileceğinden katbekat fazlasını taşıyabildiklerini gördüler. Baughman’ın ekibi, benzer şekilde ucuz malzemeler kullanarak daha güçlü lifler geliştirmeyi de başardı. Örneğin, kas hareketini sağlamak üzere elektrokimyasal değişiklere duyarlı bir kılıfla kaplanan ve bir bobine sarılan bambu veya ipek malzemelerle çalıştılar.

Ray Baughman ve ekibi, geliştirdikleri teknolojinin hava koşullarına duyarlı akıllı giysilerde kullanılabileceğini düşünüyor. Hatta bir deney gerçekleştirmişler ve lifleri bir kumaşa dokumuşlar. Sıradan kumaş, neme maruz kaldığınca daha gözenekli hale gelen bir kumaşa dönüşmüş. Dolayısıyla tekstil malzemeleri, bu teknoloji sayesinde hava koşullarına tepki verebiliyor, koşullara göre daha yalıtkan veya daha açık gözenekli hale gelebiliyor.

Araştırmacıların önünde hala uzun bir yol var

Bordeaux Üniversitesi’nden Jinkai Yuan ve ekibi, benzer kas liflerini polimer ve grafen – elmastan daha güçlü bir malzeme – kullanarak yaptı. Massachusetts Institute of Technology’den (MIT) Mehmet Kanık ise çok daha farklı bir yaklaşım izledi. Kanık’ın ekibi, salatalığın sarmaşık filizleri gibi kendiliğinden kıvrılan bir malzeme geliştirdi.

Mehmet Kanık ve ekibi, insan kolunu taklit eden ve ısı uygulandığında ağırlık kaldıran minyatür bir yapay kol içinde kasları test ettiler. Aşağıdaki videoda bu yapay kolun nasıl çalıştığını görebilirsiniz.

Yapay kasların insan kaslarının yerine geçebilmesi için henüz erken. Şu anda, bu yapay kaslara gönderilen enerjinin sadece %3’ü lifler tarafından kullanılıyor. Geri kalanı ısı olarak kayboluyor. Bu sorun çözüldüğü zaman yapay kaslar, bugün birçok cihazı çalıştırırken kullandığımız hantal elektrikli motorların yerini alacak; daha ucuz ve az yer kaplayan bir alternatif olacaklar.

Görsel: YouTube, MIT