Az emberinél százszor erősebb a műizom

Az embert mintázó, szupererős robotok – legyen szó Frankensteinről vagy a Terminátorról – régóta foglalkoztatják az ember fantáziáját. Texasi kutatók kísérletei nyomán nagyot léphetünk a megvalósítás felé: itt az emberi izomzatot utánzó, de annál százszor erősebb műmuszkli.

Dél-koreai kollégáikkal karöltve a texasi egyetem kutatói a Science című tekintélyes tudományos folyóiratban a napokban publikálták az általuk „bionikusnak” nevezett műmuszkliról szóló cikküket. Nem csupán erejében, de a felhasznált technológia miatt is újdonságnak számítanak a Dallasban végzett kísérletek: az eddigiekkel ellentétben nem elektromos energia működteti azokat, hanem – akár az ember esetében – szerves anyagok szolgálnak hajtóanyagként, sőt az energia előállításához az izmot működtető gépnek lélegeznie is kell.
A kutatók két változatát fejlesztik találmányuknak, a hajtóerőt hidrogén és alkohol biztosítja, miközben az üzemanyagokban tárolt energia felszabadításához oxigén szükségeltetik – az izmok működtetéséhez tehát ugyanúgy levegő kell, mint ahogy az emberi szervezetnek.
A műizom mindezek ellenére – kívülről – nemigen hasonlít élő megfelelőjére: vezetékek, konzolok és üvegedények alkotják az első példányokat. A műizmok legerősebb változata például az üzemanyagokból felszabadított energiát hővé alakítja, és ezt a hőt használja fel arra, hogy egy ún. emlékező fémötvözetet összehúzódásra késztessen. A hőmérséklet csökkentésével az emlékező fém „elernyed”. A laboratóriumi kísérletek azt mutatták, hogy az efféle fémizomnak az emelőereje százszor nagyobb az emberi izoménál.
Egy másik típus a kémiai energiát elektromos energiává alakítja. Az így nyert elektromosság hatására a műizmot működtető, szénből készült „nanocsövek” (ezek körülbelül ötvenezerszer vékonyabbak az emberi hajszálnál) meghajlanak.
A Science-ben közölt cikk szerint a műizmok gyökeresen megváltoztathatják azt a módot, ahogy eddig gépeinket építettük. Bár egyelőre a kutatók alapvető problémákkal küzdenek (például azzal, hogy miképpen oldják meg az izmok „lélegeztetését” a légköri levegőből, vagy hogyan építsenek ehhez az emberi szervezetet mímelő keringési rendszert, hogy az elektromos vezetékeket jobb rendszerrel válthassák fel), számos alkalmazási terület kínálkozik a találmány hasznosítására. Először is lehetőség adódik humanoid robotok építésére, hiszen ezek a szerkezetek nem lesznek többé áramforráshoz kötve: csakúgy, ahogy az emberek, szerves anyagokból állítják elő maguknak az energiát. De nem csak önálló robotok építésében kell gondolkodni: az embert munkájában segítő „külső csontvázak” (exoskeleton) elkészítésére is fel lehet őket használni, amikor is egy-egy ilyen felvehető szerkezet a rá erősített műizmok révén megsokszorozza az emberi erőt. Tűzoltók és űrhajósok tehetnek szert majd ily módon emberinél nagyobb erőre. No és persze katonák is – csak arról kell gondoskodniuk, hogy a bevetéseken legyen náluk elég célzóvíz, hiszen ezek a testre erősíthető gépek alkohollal működnek majd.
Hasonlóan hasznos lehet a találmány elvesztett végtagok pótlására is, bár ez esetben az új végtag irányítása, az emberi idegpályákkal való összekötése korunk tudományos szintjén még eléggé kezdetleges lenne. Mindenesetre a találmányok már szabadalmaztatás alatt állnak, és valószínű, hogy a fent említett alkalmazási területeken előbb-utóbb meg is alkotják a műizommal működő gépek első típusait.