Jauns materiāls varētu izraisīt revolūciju elektronikas un robotu ražošanā

Pelēcīgais, gumijveidīgais materiāls ir veidots no oglekļa nanocaurulītēm, kas savienotas ar elastīgiem polimēra sveķiem. Tam pievienota vesela armija sīku tranzistoru, kuri apmainās ar elektrību un informāciju, izmantojot divus līdz četrus milimetrus garas caurulīšu virtenes. Jaunā materiāla pārsteidzošākā īpašība ir tāda, ka to var izstiept vismaz divreiz lielāku par "miera stāvokļa" izmēru. Turklāt tam esot 500 reižu lielāka vadīšanas spēja nekā šobrīd izmantotajos elastīgajos vadītajos. To izgatavoja Tokijas universitātes Inženierzinātņu skolas profesors Cujoši Sekitani, kura komandas lielākais panākums ir atklājums, kā izšķīdināt sveķus jonizētā šķidrumā, kas ļauj oglekļa nanocaurulītēm izplatīties vienmērīgi. Izkliedēja telpā Iepriekšējie mēģinājumi radīt nanocaurulīšu un polimēru maisījumu nebija īsti sekmīgi, jo spēcīgs starpmolekulārais spēks saķepināja oglekļa nūjiņas cieši kopā, kā dēļ radās neelastīgs materiāls. Tokijas universitātes zinātnieki šo problēmu atrisināja, izšķīdinot nanocaurulītes jonizētā vielā. Ar šo paņēmienu japāņiem izdevās aizstāt piekto daļu polimēra masas ar nanocaurulītēm. Rezultātā materiāls ieguva labāku vadīšanas spēju, taču nekļuva trauslāks. Tas ir nozīmīgs panākums, jo elastīgie vadītāji ļaus uzstādīt mikroshēmas vietās, kur līdz šim tas nebija iespējams - uz nelīdzenām virsmām, kustīgās sastāvdaļās un mīkstos materiālos, piemēram, audumā. "Neelastīgi materiāli var pārlūzt, kad tiem trāpa ass objekts vai līdzīgs priekšmets. Daudz neglābj arī tas, ja materiāls spēj locīties," sava izgudrojuma priekšrocību ziņojumā žurnālā Science izskaidroja viens no darba grupas dalībniekiem Takeo Someja, "elastīgām iekārtām spēja locīties ir ļoti svarīgs faktors." Robotu āda Jauno materiālu, ja tas sastāv tikai no atsevišķām caurulīšu šķiedrām, var izstiept par 38% lielāku. Bet ja to savij kā audumu, tad var izstiept par 123% lielāku nekā oriģinālā. Japāņiem izdevās to izdarīt, nenopostot tranzistorus un nekaitējot materiāla vadītspējai. "Tas paver jaunu apvārsni oglekļa nanocaurulīšu izmantošanā," aģentūrai Reuters apgalvo ar darba grupu nesaistītais Rejs Bogmens no Teksasas universitātes, "vispārsteidzošākais atklājums ir tāds, ka papildu 20% nanocaurulīšu pievienošana nesamazina elastīgumu." Aizrautīgākie fantazētāji japāņu komandā jau aizsapņojušies, ka viņu izgatavotais materiāls varētu kļūt par ādu robotiem. Tā kā tas ir lokans un staipīgs, tad to varētu apvilkt ap mehāniskās ierīces korpusu, padarot robotus vizuāli līdzīgus cilvēkam. "Ādu" var piesātināt ar sensoriem, kas kalpos par maņu orgāniem. Tie uztvers vides signālus gluži kā cilvēka nervi un, pateicoties materiāla vadītspējai, nosūtīs informāciju uz centrālo vadības bloku. Daudzveidīgi izmantojams "Robotiem ienākot ikdienas dzīvē, tiem visur uz ķermeņa vajadzīgi sensori. Gluži kā cilvēkiem," aģentūrai AFP saka C.Sekitani, "lai mēs varētu sadzīvot plecu pie pleca, robotiem jājūt temperatūra, karstums un spiediens. Citādi viņi būs bīstami. Iedomājaties, kas būs, ja robots uzskries virsū bērnam un to pat nejutīs." C.Sekitani savam izgudrojumam saskata daudz dažādu iespēju, kā tos izmantot. Piemēram, apvilkt ar to automašīnas stūri un tā radīt multifunkcionālu ierīci, kas mērīs ķermeņa temperatūru, svīšanu un pulsu, lai izrēķinātu, vai šofera veselības stāvoklis atļauj vadīt automašīnu. "Tā varētu būt pilnīgi integrēta normālā automašīnas vadības sistēmā, un šoferis pat nezinātu, ka lieto šādu mēriekārtu," nākotnes vīziju zīmēja japāņu zinātnieks. Cilvēkiem nevilks Ja materiāls iepatiksies elektropreču koncerniem, iespējams, mēs pieredzēsim auduma mobilos tālruņus un magnetofonus, ko varēs salocīt kā lakatu un ielikt kabatā. Tos nevarēs ne pārlauzt, ne saplēst, nometot zemē. Tikpat labi no jaunā materiāla varētu izgatavot gultas matrača pārvalku, kas mērītu ķermeņa radīto spiedienu un izlocītos tā, lai pasargātu cilvēku no izgulējumiem. "Objekti, kas nonāk kontaktā ar cilvēkiem, bieži vien nav ne kvadrāti, ne plakani. Mēs ticam, ka virsmām starp cilvēkiem un elektroniku jābūt mīkstām," šā projekta fanātisko izstrādi aizstāvēja C.Sekitani. Viņš apņēmies jau tuvākajos gados nodot izgudrojumu rūpnieciskā ražošanā. Tad katrs uzņēmējs pats varēs izdomāt, kā likt lietā tokijiešu radīto staipīgo elektrības vadītāju. "Mēs nevaram izslēgt iespēju, ka to lietos dzīvos ķermeņos. Taču paši tos izmantosim elektronikā," apgalvo C.Sekitani, kurš ir apņēmies nepielikt roku kiborgu radīšanā.