Yapay Kas (Elektroaktif Polimer)

Yapay Kas

İnsan vücudu son derecede karmaşık bir makinedir. Tıpkı bir araba gibi kablo, boru ve motor işlevi gören parçaları vardır ve çalışabilmesi için yakıta ihtiyacı olduğu kadar bu yakıtı öğüttükten sonra atık üretir. Günümüzde bir insanla bir araba arasındaki benzerlikler bu noktada sonra erer ancak yakın gelecekte makinelerin, özellikle yapay kas (elektroaktif polimer) teknolojisinin yaygın olarak kullanılmaya başlamasının ardından insanlara çok daha fazla benzeyeceğine inanılmaktadır.

Standart elektrik motorlarının kendilerine özgü kısıtlamaları mevcuttur. Gürültülüdürler, pahalıdırlar, boyutlarını küçültmek kolay değildir, ağırdırlar ve kırılmaya eğilimlidirler. Şimdi de bir elektrik motoru yerine bir insan kasını düşünün. Görece sessiz çalışır, verimlidir, hücre seviyesine kadar küçültülebilir ve bozulmadan milyonlarca kez çalışabilir (insan kalbi buna en güzel örnektir).

Kaslar, pek çok uygulama için en ideal uygulamadır, en azından Birleşik Devletler hükümeti 1990ların başında böyle düşünmüş olacak ki hükümet, 1992 yılında SRI International ile iletişime geçerek kendilerinden yapay bir biyolojik kas geliştirmesini istedi. Bunun üzerine şirket, elektroaktif polimerler üzerinde çalışmaya başladı.

Kısaca özetlemek gerekirse elektroaktif polimerler kendilerine elektrik akımı verildiğinde tıpkı bir kas gibi kasılıp gevşeyebilen bir materyaldir. Dahası, karşıt kutup yükü uygulandığında çabucak eski haline dönerler. Elektroaktif polimerler önceleri robotik hareketlerin verimliliğini arttırmak için kullanılıyordu (evet, SRI aynı zamanda bir dizi plastik ve polimer kanat üzerinde çalışıyordu) ancak elektroaktif polimerlerin olası kullanım alanları sınırsızdır. Yapay kas, icadından bu yana protez bacaklardan bir uçağın vanasına ya da kontrol kumandasına kadar pek çok alanda kullanılmıştır.

2007 yılından itibaren Birleşik Devletler'deki bilim insanları, kendi kendini iyileştirebilen ve çalışırken aynı zamanda elektrik üretebilen yapay kas üzerinde çalışmaktadır. Aynı bilim insanları ayrıca farelerin kalp hücreleri kullanılarak geliştirilen "mikro kaslar" üzerinde de çalışmalarını sürdürmektedir. Bu kaslar, tutabilmeü yürüyebilme ve yüzebilme yeteneğine sahiptir. Bu alanda yapılan gelişmeler gelecekte tıpkı insanlar gibi yürüyebilen ve hareket edebilen robotların geliştirilebilmesinin de önünü açacaktır.