Անհետացող իմպլանտներն ու օրիգամի սարքերը. Եռաչափ տպագրության հետազոտական լաբորատորիայից ներս
Քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտի 4-րդ հարկի լաբորատոր սենյակներից մեկը գրեթե նույն տեսքն ունի, ինչ 20 տարի առաջ. մի անկյունում դեռ դրված է 2000-ականներից մնացած փոշոտ համակարգիչը, իսկ պատին ամրացված է ապակե խողովակներով ու սրվակներով սարքը, որով գիտնականները փորձեր են անցկացնում՝ սկսած երևի 90-ականներից։
Այս սենյակում հանդիպում եմ Մարինա Աղայանին, որը 2000-ականներին աշխատում էր Քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտում և հետազոտություններ իրականացնում հենց այս սարքով։ Պատից դեռ կախված են Մարինայի գիտական հոդվածների պաստառները, և ամեն առարկա նրան հիշեցնում է ուսանողական տարիներն ու ինստիտուտում աշխատանքը։
Մինչ զրուցում եմ Մարինայի հետ, ներս է մտնում Մանվելը՝ Քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտի՝ երկար տարիների էլեկտրիկն ու գիտնականների «աջ ձեռքը»։
«Մի օր եկանք, տեսանք՝ Մարինան, պատերը ներկելով, գալիս է»,- հիշում է Մանվելն ու ասում՝ հազիվ են դռան մոտ կանգնեցրել նրան, որ ամբողջ հարկի պատերը չներկի։ Այդպիսինն էր Մարինան. չէր հաշտվում, երբ միջավայրում որևէ բան այն չէր՝ պատերը ներկված չէին, կամ պատուհանին վարագույր չկար կախված։ Սովորություն ուներ իր միջավայրն ավելի լավը դարձնելու։
Չսիրելի քիմիան
Այն, որ գյումրեցի Մարինան համառ բնավորություն ունի, պարզ դարձավ դեռ մանկապարտեզում։ Նա մանկապարտեզ էր հաճախում եղբոր՝ Սարգիսի հետ։ Մարինան ու Սարգիսը, չնայած դժվար էին իրար հետ լեզու գտնում և հաճախ էին վիճում, միշտ միասին էին։ Երբ Սարգիսն ավարտեց մանկապարտեզն ու սկսեց դպրոց հաճախել, Մարինան չհանդուրժեց այն փաստը, որ եղբայրն արդեն դպրոցում էր, իսկ ինքը դեռ պիտի սպասեր մանկապարտեզն ավարտելուն։
Մանկապարտեզի աշխատակիցների համար փորձությունների շրջան սկսվեց. ինչ դուռ էլ փակեին, Մարինան հաջողացնում էր փախչել, գնալ եղբոր դպրոց ու նստել նրա կողքին։ Մի անգամ նույնիսկ մանկապարտեզի դարպասի տակի հողը փորեց ու փախավ։ Դպրոցում հասկացան, որ միակ ելքը նրան ժամանակից շուտ առաջին դասարան ընդունելն է։
Դպրոցում գործերը լավ էին, մինչև Մարինան սկսեց բնագիտական առարկաներ անցնել։ Նրան դուր չէին գալիս քիմիայի դասերը, որոնցից սկսեց բացակայել։ Հայրը հասկացավ, որ նա քիմիայից կա՛մ անբավարար գնահատական է ստանալու և դպրոցից դուրս մնալու, կա՛մ էլ մի կերպ է փոխադրվելու հաջորդ դասարան։ Ծնողները որոշեցին նրան տեղափոխել Գյումրու՝ բնագիտական թեքումով լավագույն դպրոցը։
«Մեզ մոտ ընտանեկան սկզբունք է. եթե քեզ ինչ-որ տեղից դուրս են մղում, դու ավելի լավ տեղ պիտի գնաս»։
Նոր դպրոց ընդունվելու համար պետք էր քննություններ հանձնել։ Մարինան սկսեց քիմիա ու ֆիզիկա պարապել, մի քանի ամսում յուրացրեց ծրագիրն ու բարձր գնահատականներով ընդունվեց։ Որքան էլ անսպասելի է, այդ պահից քիմիան դարձավ նրա ամենասիրելի առարկան։ Մարինան դասերին զուգահեռ նաև դաշնամուր էր նվագում։ Երբ դպրոցն ավարտում էր, պիտի որոշեր՝ դառնալու է քիմիկո՞ս, թե՞ դաշնակահար։ Ի վերջո, ընտրեց քիմիան։
«Գիտությունն ու արվեստը փոխկապակցված են, ու շատ գիտնականների մոտ է եղել այդ դիլեման՝ գնալ երաժշտությո՞ւն, թե՞ գիտություն»,- ասում է Մարինան, որն այսօր էլ գիտական գործունեությանը զուգահեռ շարունակում է նվագել և դաշնամուրի մոտ է նստում արդեն որդու հետ։
Քիմիկոս դառնալու որոշում կայացնելիս Մարինան վստահ էր, որ ինքն անպայման բիզնես գաղափար է ունենալու և կարողանալու է առևտրայնացնել քիմիական ինչ-որ երևույթ։ Նրա բիզնես մտածելակերպը ևս գալիս էր մանկությունից. բակային խաղերի ժամանակ խոտեր էր հավաքում, ճզմում, սպիրտ ավելացնում, «օծանելիք սարքում» ու վաճառում, այլ կերպ ասած՝ «քիմիան առևտրայնացնում»։
Սիրելի քիմիան ու նյութագիտությունը
Մարինան քիմիայի ֆակուլտետ ընդունվեց 15 տարեկանում։ Հենց առաջին կուրսում գիտական խորհրդի նիստի ժամանակ նրան նկատեց Քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտի գիտաշխատողներից Հայկ Խաչատրյանն ու հրավիրեց ինստիտուտ, որտեղ նա սկսեց նյութագիտությամբ զբաղվել Սուրեն Խառատյանի ղեկավարած լաբորատորիայում։
Դժվար ժամանակներ էին, երբ միայն գիտությամբ զբաղվելով՝ հնարավոր չէր ապրել․ գիտնականները տաքսի էին վարում կամ լրացուցիչ այլ աշխատանք անում, որ գումար վաստակեին։ Մարինան էլ սկզբում աշխատում էր ներկերի գործարանում, հետո աշակերտների հետ անգլերեն էր պարապում։ Հիշում է, որ իր հարակից աշխատանքով վաստակածից երբեմն ինստիտուտի փորձերի համար ինքն էր նյութեր գնում։
«Ինստիտուտը մեր բոլորիս հոբբին էր»։
Երբ Մարինան արդեն մագիստրատուրայի ուսանող էր, Սուրեն Խառատյանի ջանքերով ինստիտուտում միջազգային գիտաժողով կազմակերպվեց, որին ներկա էին արտասահմանից գիտնականներ։ Գիտաժողովի ժամանակ Մարինան ծանոթացավ Իսպանիայի կերամիկայի և ապակու ինստիտուտի փոխտնօրեն Միգել Ռոդրիգեսի հետ, որը հետո պիտի կարևոր դեր խաղար նրա կյանքում։
Կոնֆերանսի ավարտից որոշ ժամանակ անց Մարինան իր հետազոտություններից մեկի համար օգնության կարիք ուներ և դիմեց պրոֆեսոր Ռոդրիգեսին։ Մի քանի նմուշներ կային, որոնք պետք էր հետազոտել հզոր մանրադիտակով, իսկ Քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտում այդպիսի մանրադիտակ չկար։ Միգել Ռոդրիգեսը Մարինային հրավիրեց Իսպանիա, որ տեղում իր նմուշներն ուսումնասիրի։ Նա մի քանի շաբաթ անցկացրեց Կերամիկայի և ապակու ինստիտուտում, իրականացրեց անհրաժեշտ հետազոտությունները։ Այդ ժամանակ պրոֆեսոր Ռոդրիգեսը առաջարկեց նրան տեղափոխվել Իսպանիա, ասպիրանտական կրթություն ստանալ և իր ղեկավարությամբ թեկնածուական աշխատանք գրել։
Սուրեն Խառատյանի արձագանքը խիստ էր. «Եթե գնում ես, էլ այս դուռը չբացես»։ Պարոն Խառատյանը հաշտ չէր այն մտքի հետ, որ գիտնականները լքում էին Հայաստանը։
«Այն ժամանակ, երբ արդեն գիտությունը մահանում էր ամեն օր, ու ինչքան լավ գիտնական կար, դուրս էր գալիս երկրից, Սուրեն Խառատյանն ամեն կերպ պայքարեց, մնաց»,- հիշում է Մարինան։
Իսպանիայում կրթություն ստանալու և գիտությամբ զբաղվելու հեռանկարը, սակայն, հետաքրքրում էր նրան, այդ պատճառով էլ որոշեց մեկնել այնտեղ։
«Գնացի ու էլ այդ դուռը չբացեցի յոթ տարի»։
Գիտությունից բիզնես
Իսպանիայում հետազոտությունները կրկին նյութագիտության ոլորտում էին, բայց թեմաներն ավելի բազմազան էին։ Մարինան տեսնում էր, թե ինչպես էին իր աշխատանքների արդյունքներն արագ հասնում արտադրական փուլ ու կիրառություն գտնում։ Հենց այդ ժամանակ էլ նա հասկացավ, որ իրեն ավելի հոգեհարազատ է կիրառական գիտությունը։
Այս շրջանում Մարինան դիմել էր ասպիրանտական մի քանի կրթաթոշակների ինչպես Իսպանիայում, այնպես էլ այլ երկրներում։ Ի վերջո, նա որոշեց մեկնել Էստոնիա՝ Տալինի տեխնոլոգիական համալսարան, որտեղ էլ գիտական կոչում ստացավ։
Տալինի տեխնոլոգիական համալսարանում մի քանի տարի աշխատելուց հետո Մարինան հասկացավ, որ իրեն նոր զբաղմունք է անհրաժեշտ։ Դրանից որոշ ժամանակ առաջ ընկերներով կազմակերպություն էին հիմնել, բայց այդպես էլ այն գործի չէին գցել։ Նա թողեց համալսարանում աշխատանքն ու սկսեց զարգացնել կազմակերպությունը։
Սկզբնական շրջանում Մարինան ու գործընկերները եռաչափ տպիչների համար փոշիներ էին արտադրում, հետո կենդանիների համար տիտանից իմպլանտներ պատրաստում։ Որոշ ժամանակ անց սկսեցին համագործակցել միջազգային կազմակերպությունների հետ, որոնք նրանց հետազոտական պատվերներ էին տալիս։ Համագործակցություններից մեկն, օրինակ, Եվրոպական տիեզերական գործակալության հետ էր. կազմակերպությունը եռաչափ տպիչների համար փոշիներ էր ստանում, որոնցով հնարավոր էր Տիեզերքում սարքերի դետալներ տպագրել։
Վերադարձ դեպի տուն
Արտասահմանում ապրելու և աշխատելու տարիներին Մարինան հաճախ էր Հայաստան գալիս։ 2020-ի ամռանը՝ հերթական այցի ժամանակ, նա պատահաբար իմացավ «Ներուժ» ծրագրի մասին, որը ֆինանսավորում է տրամադրում սփյուռքահայերին՝ իրենց ստարտափ գաղափարները Հայաստանում կյանքի կոչելու համար։ Չպատկերացնելով անգամ, որ կարող է հաղթել այդ ծրագրում, մասնակցեց, ելույթ ունեցավ ու դրամաշնորհ ստացավ։ Եվ քանի որ ծրագրի պարտադիր պայման էր կազմակերպության ստեղծումը, Մարինան, որ պարզապես մի քանի օրով Հայաստան էր այցելել, այստեղ հիմնադրեց եռաչափ տպագրությամբ զբաղվող AIP Scientific ընկերությունը (Armenian Industrial Prototyping, հայերեն՝ «Հայկական արդյունաբերական նախատիպավորում»):
AIP Scientific-ը գործում էր Հայ-ռուսական համալսարանում։ Սկզբում Մարինան կազմակերպությունը ղեկավարում էր Էստոնիայից, որտեղ արդեն կապեր ուներ, և փորձում էր միջազգային կազմակերպությունների ու AIP Scientific-ի միջև համագործակցություն հաստատել։ Ամեն բան փոխվեց 2020-ի պատերազմից հետո։ Այդ ժամանակ ամերիկահայ բժիշկներից մեկի առաջարկով Մարինան իր թիմի հետ սկսեց Էստոնիայում տիտանից իմպլանտներ պատրաստել վիրավոր զինվորների համար։ Իմպլանտները տեղադրելը պատասխանատու գործ էր, վիրահատություններին ներկա գտնվելը պարտադիր էր, և այդ շրջանում նա սովորականից հաճախ էր այցելում Հայաստան։ Ինչ-որ մի պահից որոշում կայացվեց իմպլանտները տպագրել հենց այստեղ՝ AIP Scientific-ում։ Այդ ժամանակ Մարինան հասկացավ, որ պիտի գա ու անձամբ հսկի իմպլանտների պատրաստման աշխատանքները։
Մի կողմից նորաստեղծ կամզակերպությունը ու վիրավոր զինվորների համար իմպլանտների պատրաստումը, մյուս կողմից որդու՝ Հայաստանում ապրելու ցանկությունը պատճառ դարձան, որ Մարինան 2021-ին վերադառնա հայրենիք։
Վերադարձ այնտեղ, որտեղից սկսվել էր ամեն բան
Հայաստան տեղափոխվելուց հետո Մարինան Քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտից առաջարկ ստացավ տեղափոխվելու այնտեղ։ Տալինի տեխնոլոգիական համալսարանը թողնելուց և բիզնես գործունեություն սկսելուց հետո նա չէր մտածում, որ մի օր կվերադառնա գիտություն։ Բայց ընդունեց առաջարկն ու վերադարձավ այն ինստիտուտ, որտեղից սկսվել էր իր ճանապարհը։ Այստեղ նա AIP Scientific-ին զուգահեռ գիտական խումբ հիմնադրեց, որը հետո դարձավ Եռաչափ տպագրության հետազոտական լաբորատորիա։ Մարինան սկսեց թիմը համալրել ու երկու տարում ենթակառուցվածքներ ստեղծեց, որոնք թույլ կտային գիտական հետազոտություններ իրականացնել։
Մինչ այդ AIP Scientific-ը շարունակում էր տիտանե իմպլանտների տպագրությունն ու վաճառքը։ Բայց միայն տիտանե իմպլանտների արտադրությունը բավարար չէր. պետք էր գիտական նորություն, որը հետո կմտներ արտադրության փուլ։ Այդ ժամանակ Մարինան հիշեց տարիներ առաջ Միգել Ռոդրիգեսի հետ խոսակցությունները՝ կենսաքայքայվող իմպլանտների մասին, ու որոշեց լաբորատորիայում զարգացնել հետազոտական այդ ուղղությունը։
Այժմ Մարինան ու Սուրեն Խառատյանը ժպիտով են հիշում հին օրերը։ Տարիներ անց Քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտում շատ բան է փոխվել․ նոր լաբորատորիաներ են բացվել, որոնք հագեցած են գիտական սարքերով, իսկ գիտությունը մարդկանց համար արդեն հիմնական աշխատանք է և ոչ հոբբի։ Միայն չորրորդ հարկի լաբորատոր սենյակն է շարունակում մնալ անփոփոխ։ Ասում են՝ պատճառը ապակե անոթներով ու խողովակներով սարքն է, որով գիտնականները շարունակում են փորձեր անել, ու որը վերանորոգմանը չի դիմանա։
Իմպլանտներ, որոնք ժամանակի հետ «անհետանում են»
Իսկական ժամանակն է, որ մի փոքր ավելի մանրամասն խոսենք եռաչափ տպագրության և իմպլանտների մասին։
Երբ մեր ոսկորի վրա թեթև վնասվածք՝ ճաք կամ կոտրվածք է առաջանում, ժամանակի ընթացքում օրգանիզմն ինքն իրեն վերականգնում է վնասված հատվածը։ Բայց եթե վնասվածքը շատ մեծ է, տեղադրվում է օրգանիզմի հետ համատեղելի իմպլանտ (օրինակ՝ տիտանից), որն ամբողջ կյանքում փոխարինում է ոսկորի վնասված հատվածին։
Որոշ դեպքերում տիտանե իմպլանտներին կարող են փոխարինել կենսաքայքայվող իմպլանտները, որոնց հիմնական առավելությունն այն է, որ մոտ են ոսկորի բաղադրությանն ու կենսաակտիվ են։ Այս իմպլանտների հիմքը հենց այն նյութն է, որից կազմված են մեր ոսկորները։ Իմպլանտը տեղադրվում է վնասված հատվածում, ժամանակի ընթացքում քայքայվում է, և դրա քայքայումից առաջանում է այն ելանյութը, որի հիման վրա օրգանիզմը կառուցում է նոր ոսկոր։
Քանի որ և՛ մարդկանց, և՛ կենդանիների ոսկորների հիմնական բաղադրիչը միևնույն նյութն է, Եռաչափ տպագրության հետազոտական լաբորատորիայում որոշեցին կենսաքայքայվող իմպլանտներ ստանալու համար օգտագործել կենդանիների՝ կովերի, ջայլամների, խոզերի ոսկորներ։ Այժմ գիտնականները համեմատում են տարբեր կենդանիների ոսկորներից ստացված իմպլանտները՝ հասկանալու համար, թե որն ավելի լավ արդյունք կտա։
Իմպլանտները ստացվում են եռաչափ տպիչով։ Եռաչափ տպագրության միջոցով հնարավոր է ոսկորի կառուցվածքին մոտ և դրա գործառույթները կատարող իմպլանտներ ստանալ։ Նախ համակարգչային ծրագրով պատրաստվում է իմպլանտի մոդելը, ապա ոսկորը մանրացվում ու փոշիացվում է։ Հետո հատուկ նյութերի՝ պոլիմերների օգնությամբ իրականացվում է տպագրությունը։
«Շատ հատվածներ»․ այդպես է թարգմանվում պոլիմեր բառը հունարենից։ Պոլիմերները մեծ մոլեկուլներ են, որոնք կազմված են միանման փոքր մոլեկուլներից՝ մոնոմերներից (հունարենից թարգմանաբար՝ «մեկ հատված»)։ Եկեք պատկերացնենք, որ միանման փոքր մոլեկուլները՝ մոնոմերները, մարգարտի քարեր են, որոնք միանում են իրար, մարգարտե շղթա կազմում ու դառնում պոլիմեր։
Տպագրությունն իրականացվում է հետևյալ կերպ․ ոսկրային փոշուն խառնվում է մոնոմեր, և ստացված խառնուրդը տեղադրվում է եռաչափ տպիչի մեջ։ Եռաչափ տպիչի լազերի ազդեցությամբ մոնոմերները միանում են իրար ու պոլիմերային շղթաներ ձևավորում։ Քանի որ եռաչափ տպիչն աշխատում է՝ ըստ համակարգչային մոդելի, այն շերտ առ շերտ պոլիմերները ձևավորում ու չորացնում է այնպիսի դիրքերում, որ ստացվի մոդելավորված իմպլանտի կառուցվածքը։ Երբ տպագրությունն ավարտվում է, ստացված իմպլանտը ջերմային մշակման է ենթարկվում, պոլիմերը նրանից դուրս է գալիս, և մնում է անհրաժեշտ կառուցվածքով չորացած ոսկրանյութը։
Մարինան սա համեմատում է հաց թխելու գործընթացի հետ։ Որ ալյուրը հաց դառնա, նախ անհրաժեշտ է ջուր խառնել, խմոր ստանալ, խմորին ուզած ձևը տալ ու թխել։ Պատրաստման ընթացքում ջուրը կգոլորշիանա, իսկ հացը կունենա այն տեսքը, որ տվել եք նրան մինչև թխելը։
Հետևենք լաբորատորիայի գիտնականներին, որոնք մեզ կպատմեն, թե ինչպես է իրականացվում իմպլանտի տպագրությունը
Կեսաքայքայվող իմպլանտների հիմնական թերությունը դրանց մեխանիկական հատկություններն են․ նրանք այնքան ամուր և էլաստիկ չեն, որքան բնական ոսկորը։ Այս պահին Եռաչափ տպագրության հետազոտական լաբորատորիան աշխատում է իմպլանտների մեխանիկական հատկությունների լավացման ուղղությամբ։ Երբ ամեն բան հաջող ընթանա, տիտանե իմլանտների նման դրանք ևս կսկսեն արտադրվել ու տեղադրվել ոսկորների վնասվածք ունեցող մարդկանց օրգանիզմներում։ Լաբորատորիայի գիտնականներն ասում են, որ բժշկական ոլորտը հետաքրքրված է իրենց իմպլանտներով։
Մայրությունն ու գիտությունը համատեղելի են
Լաբորատորիա այցի ընթացքում ուշադրությունս գրավում է սենյակներից մեկը, որն այնքան էլ գիտական տեսք չունի ու մյուսներից ավելի գույնզգույն է․ այստեղ կարելի է գտնել գունավոր թղթեր, խաղալիքներ, դպրոցական դասագրքեր ու անգամ փուչիկներ։
«Սա մեր մանկական սենյակն է»,- ասում է Մարինան ու ժպտում։ Պարզվում է՝ նա այստեղ միակ մայրիկը չէ, ու որպեսզի լաբորատորիայի գիտնական-մայրիկները կարողանան և՛ երեխաներին խնամել, և՛ աշխատանքից չկտրվել, այստեղ երեխաներն ունեն իրենց սեփական անկյունը։
«Անհնարին բան չկա․ եթե ինչ-որ մի բան ուզում ես, անպայման ելքը գտնվում է»,- ասում է երեք երեխաների մայր Վիկտորյա Ռստակյանը, որը երրորդ երեխայից հետո որոշել էր «խաչ քաշել» կարիերայի վրա։
Վիկտորյան քիմիկոս է։ Դեռ բակալավրի 2-րդ կուրսից աշխատում էր Օրգանական և դեղագործական քիմիայի գիտատեխնոլոգիական կենտրոնում։
«Երբ գնացինք ինստիտուտ, շատ վատ էին պայմանները, խորհրդային սարքավորումներ էին, բայց այդ պայմաններում կարողանում էինք աշխատել ու նույնիսկ արտասահմանյան ամսագրերում տպագրվել»,- հիշում է նա։
Գիտական աստիճան ստանալուց մեկ տարի անց՝ 2014-ին, Վիկտորյան առաջարկ ստացավ միանալու հայ-շվեյցարական դեղագործական կազմակերպություններից մեկի գիտական թիմին, որն ապահովված էր լաբորատոր լավ պայմաններով։ Նա ընդունեց առաջարկն ու այդ կազմակերպությունում աշխատեց 5 տարի։ Վիկտորյան հիշում է, որ չնայած գիտական թիմում էր աշխատում, բայց իր հետազոտությունները հիմնականում չէին շեղվում կազմակերպության հետաքրքրություններից։
Երեխաների ծնունդից հետո Վիկտորյան չէր պատկերացնում, որ կկարողանա նորից աշխատել կամ կվերադառնա գիտություն։ Բայց 2020-ին նա ծանոթացավ Մարինայի հետ ու առաջարկ ստացավ միանալու Եռաչափ տպագրության հետազոտական լաբորատորիային։ Վիկտորյային այս առաջարկը հետաքրքրեց երկու պատճառով․ առաջինը՝ այստեղ հնարավորություն էր ունենալու խնամել երեխաներին ու միաժամանակ աշխատել, երկրորդը՝ եռաչափ տպագրությամբ զբաղվելու ցանկություն ուներ, քանի որ այն նոր ու հեռանկարային ուղղություն էր։
Այն, որ գիտական գործունեությունն ու մայրությունը հնարավոր է համատեղել, Մարինան հասկացել էր դեռ Տալինի տեխնոլոգիական համալսարանում, երբ երեխայի ծնվելուց հետո համալսարանում իր համար ապահովել էին բոլոր անհրաժեշտ պայմանները, որ կարողանա երեխային խնամել ու զուգահեռ աշխատել։ Այժմ այդ հնարավորությունն ունեն Մարինան, Վիկտորյան ու Եռաչափ տպագրության հետազոտական լաբորատորիայի մյուս բոլոր մայրիկները։
Օրիգամին ու նյութագիտությունը մի տեղում
Թե ինչ գործ ունեն դասագրքերն ու փուչիկները լաբորատորիայում, արդեն հասկանալի է։ Մնում է պարզել, թե ինչեր են այս թղթե կառուցվածքները, որոնք ինչ-որ սարքի նախատիպ են հիշեցնում։
Պարզվում է՝ դրանք պատրաստել է Միքայել Ղևոնդյանը, որը նոր է միացել թիմին։ Միքայելը 10 տարեկան էր, երբ տանը գտավ օրիգամի պատրաստելու գիրք-ուղեցույց։ Հետևելով գրքի հրահանգներին՝ նա թղթին գորտի, կռունկի կամ շան կերպարանք էր տալիս։ Թղթե կառուցվածքները Միքայելին զբաղեցրին մի քանի ամիս, հետո նա տարվեց այլ հետաքրքրություններով։
Իր մանկական նախասիրության մասին Միքայելը հիշեց տարիներ անց, երբ արդեն մասնագիտությամբ նյութագետ էր և ավարտում էր մագիստրատուրան։ Նա մի փաստավավերագրական ֆիլմ գտավ, որը պատմում էր, թե ինչպես կարելի է բժշկական կամ տիեզերական սարքեր ստեղծելիս օգտագործել օրիգամի կառուցվածքներ։ Թեման Միքայելին այնքան հետաքրքրեց, որ նա այդ մասին գիտական հոդվածներ գտավ ու կարդաց։
Որոշ ժամանակ անց Միքայելը մասնակցեց «Դեպի Հայք» ծրագրին ու Ռուսատանից, որտեղ բնակվում էր այդ ժամանակ, տեղափոխվեց Հայաստան։ Ծրագրի շրջանակում նա պիտի կամավորությամբ զբաղվեր հայկական որևէ կազմակերպությունում։ Միքայելի հետաքրքրությունները նրան բերեցին AIP Scientific, որտեղ սկզբում աշխատում էր որպես կամավոր, հետո դարձավ թիմի անդամ։
Մարինան Միքայելին պատմեց, որ որոշել են իրենց լաբորատորիայում հետազոտական նոր ուղղություն ավելացնել ու զբաղվել արհեստական մկանների ուսումնասիրությամբ։ Արհեստական մկանները նյութեր են, որոնք կառուցվածքով ու հատկություններով շատ նման են մարդկանց ու կենդանիների մկաններին․ ինչպես բնական մկաններն են էլեկտրական ազդակներից կծկվում ու շարժվում, այնպես էլ արհեստական մկանները ջերմության, լույսի, էլեկտրական հոսանքի կամ այլ խթանի ազդեցությամբ կարող են շարժվել կամ ձևը փոխել։ Արհեստական մկանների ուսումնասիրությունն աշխարհում նոր զարգացող փափուկ ռոբոտաշինության (soft robotics) ուղղություններից մեկն է։
Գիտնականները մանրադիտակի տակ ուսումնասիրում են կենդանիների բնական մկանները, որ հատկություններով դրանց մոտ
արհեստական մկաններ ստանան
Միքայելն առաջարկեց Մարինային հետազոտական նոր ուղղությանն ավելացնել ևս մի բաղադրիչ՝ օրիգամի կառուցվածքների կիրառումը։ Լաբորատորիայում այս գաղափարը հավանեցին ու սկսեցին այդ ուղղությամբ ևս աշխատել։
Հասկանանք, թե որն է փափուկ ռոբոտաշինության մեջ օրիգամի կառուցվածքների դերը։ Եթե վերցնեք սեղանին դրված թուղթն ու նետեք այն, դժվար թե հեռու թռչի։ Բայց փորձեք թղթե ինքնաթիռ պատրաստել ու նետել․ արդյունքը բոլորովին այլ կլինի։ Օրիգամի կառուցվածքների գաղտնիքն այն է, որ պատրաստվող սարքին կամ դետալին որևէ ձև տալով՝ նրան օժտում եք լրացուցիչ հատկություններով, օրինակ՝ սարքը սկսում է ճկուն շարժվել, ավելի լավ թռչել կամ էլ ավելի հեշտ փոխել ձևն ու վերադառնալ նախնական տեսքին։
Միքայելն, օրինակ, թղթից օրիգամի կառուցվածք է ստանում, որը հետագայում հնարավոր կլինի կիրառել էնդոսկոպ պատրաստելիս։ Սա բժշկական սարք է, որի օգնությամբ ուսումնասիրվում են ներքին օրգանները, բայց որն օրգանիզմի ներսում շարժման սահմանափակումներ ունի։ Ճիշտ կառուցվածք ունենալու և ճիշտ նյութերից պատրաստված լինելու դեպքում էնդոսկոպն ավելի հեշտ կտեղաշարժվի օրգանիզմում։ Այս գաղափարն, իհարկե, դեռ շատ նախնական է։ Միքայելն արդեն փորձել է թղթե կառուցվածքների հիման վրա եռաչափ տպիչով որոշ նյութեր տպագրել։ Բայց դետալները պետք եղածից ավելի փխրուն են ստացվել, և նա շարունակում է նոր նյութերի ու կառուցվածքների փնտրտուքը։
Արհեստական մկանների հնարավոր կիրառություններից մեկն էլ պրոթեզների պատրաստումն է։ Մարինա Դավթյանը մասնագիտությամբ բժիշկ է և ընկերների հետ մի քանի տարի առաջ հիմնադրել է «Արմբիոնիքս» ստարտափը։ «Արմբիոնիքսում» նախագծում ու պատրաստում են վերջույթների պրոթեզներ։
Մարինա Դավթյանն ասում է, որ ամբողջ աշխարհում պրոթեզների ռոբոտիկան զարգացած է, բայց վերին վերջույթների պրոթեզներն անհարմար են, ու մարդիկ այդպես էլ չեն կարողանում հարմարվել դրանց։ Այս խնդրի համար ստարտափում տարբեր լուծումներ են փնտրում, ու դրանցից մեկը կարող են լինել հենց արհեստական մկանները։ Ներկայիս նյութերը, որոնցով պատրաստվում են պրոթեզներն, ունեն շարժումների սահմանափակումներ, իսկ արհեստական մկանները մոտ են մարդկանց մկաններին, ու դրանցով ապագայում հնարավոր կլինի ավելի հարմարավետ պրոթեզներ պատրաստել։
Հենց այս հեռանկարն ու փափուկ ռոբոտաշինության հանդեպ հետաքրքրությունն էլ Մարինային բերեցին Եռաչափ տպագրության հետազոտական լաբորատորիա։ Արհեստական մկանները դարձան նաև նրա ասպիրանտական թեզի թեման։
Եռաչափ տպագրության հետազոտական լաբորատորիան արդեն քննարկումներ է ունեցել Տարտուի համալսարանի գիտական խմբերից մեկի հետ, որն աշխարհում փափուկ ռոբոտաշինության ոլորտի առաջատարներից է։ Փորձելու են միասին միջազգային դրամաշնորհների դիմել ու համատեղ հետազոտություններ իրականացնել։ Լաբորատորիան նաև նպատակ ունի համագործակցություններ սկսել այս ոլորտում գործող միջազգային կազմակերպությունների հետ, որոնք կարող են իրենց գիտական հետազոտությունների պատվերներ տալ։
Մարինա Աղայանը որոշել է AIP Scientific-ի կառավարումը թողնել գործընկերոջը՝ Արթուր Պողոսյանին։ Բժշկական համալսարանի ուսանող Արթուրը AIP-ին միացել էր երկու տարի առաջ, երբ սովորում էր երրորդ կուրսում։ Կարճ ժամանակ անց նա մեկնեց զինծառայության։ Մի քանի օր է, ինչ Արթուրը զորացրվել է և այժմ պատրաստ է ստանձնել կազմակերպության կառավարումը։ Իսկ Մարինան ցանկանում է ուժերը կենտրոնացնել լաբորատորիայի վրա․ ասում է՝ այս պահին Քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտն իր կարիքն ավելի շատ ունի։
Մարինան հիմա երկու երազանք ունի․ նա ցանկանում է իրենց լաբորատորիայում մի օր ունենալ մանկական խնամքի կենտրոն, որտեղ կլինեն նկարչական ու երաժշտական խմբակներ, ինչպես նաև իր ծննդավայր Գյումրիում կրթական կամ գիտական կենտրոն հիմնել։
«Լաբորատորիայից ներս» շարքն իրականացվում է «Երիտասարդ գիտնականների աջակցության ծրագրի» (ԵԳԱԾ) ֆինանսավորմամբ։
