Ääremärkusi näitusele „Nanomaterjal nr. 399“

Kärt Ojavee ja Annika Kaldoja

Avaldatud 31.12.2023

Kärt Ojavee on kunstnik ja disainer, kes kombineerib uusi tehnoloogiad traditsioonilise käsitööga. Teda huvitab materjalide muundumine ajas ja viisid, kuidas materjalid on oma keskkonnaga sümbioosis. Ojavee loob eksperimentaalseid materjale ning on viimasel ajal tegelenud erinevate jääkmaterjalide ja vetikate biomassiga, keskendudes mateeria väärtusele. Ta on Eesti Kunstiakadeemia tekstiiliosakonna külalisprofessor ning juhatab koos Juss Heinsaluga Taidestuudiumi magistriprogrammi. Koos Reet Ausiga asutas ta DiMa labori, mis keskendub jätkusuutlikule disainile ja materjalide arendamisele. k-o-i.ee

Annika Kaldoja on disainer, sisearhitekt ja loengupidaja, kes praktiseerib nii toote- kui ruumidisaini vallas. Tema disainifilosoofia keskendub jätkusuutlikele väärtustele ning rõhutab funktsionaalsust, kvaliteeti ja esteetikat. Ta soovib luua püsivaid ja sisukaid disaine, mis aja jooksul elegantselt vananevad. Kaldoja töötab omaenda stuudio alt ning on materjalide arendamisega tegeleva disainikollektiivi Studio Aine üheks asutajaks.

„Its weight, a paradox, for it’s weightless in essence,
challenges our perceptions
and defies all precedence.“1

03.11.23

Ruum oli valmis ja eksponaadid paigas, kõige keskel kumav protsesside vitriin lõplikult kinnitatud ja esimene kaalutu materjal klaasvitriini asetatud.

EKA galerii on ristkülikukujulise põhiplaani ja kõrge laega ruum, mille ühest nurgast jookseb läbi endise sukavabriku trepikoja ümar välissein. Laest rippuvate lamellide kohal on pimedaks kiletatud aknad ning sukavabriku seina vastas, fuajeepoolse sissepääsu kohal on läbi siseakna vaade uue hooneosa trepikotta. Galeriisse saab siseneda ruumi kahest otsast – lisaks Kunstiakadeemia I korruse fuajeele avaneb see ka Kotzebue tänavale.

Kõik tundus toimivat, oli aeg teha viimane puhkepaus. Tunni pärast tagasi jõudes on ruum muutunud, midagi on puudu, klaasvitriin on tühi, materjal sellest on kadunud. Õrna biomaterjalina oli see lenneldes lihtsalt ära sulanud. Paekivist õhkub niiskust, mis aktiveerib näituse peategelase (399) kiire dehüdreerumise.

Nanomaterjal nr. 399. Foto: Annika Kaldoja

Paekivi – massiivne ja õrn ühtaegu, on galeriiruumi jõudnud vaid paari tunni eest – raske, niiske, tihedalt settinud ürgsed keskkonnad kordumatuid mustreid moodustamas. Poole sellest ürgmerede massist moodustavad rohelised mikrovetikad (peamiselt Palaeoporella, Vermiporella ja Dasycladaceae), mis on sinna ladestunud üle 400 miljoni aasta eest.2 Ümara vormiga, väikesed lülilised rõngad, õhulised skeletid, seletamatud vormid – neid ammuseid kirkaid organisme on nüüdseks halli kivistisse salvestunud loendamatu hulk. Loendamatu hulk on ka kiude nanomaterjalis. Nii lubjakivi kui ka nanomaterjal on tulvil andmeid: üks on settinud looduslikult miljoneid aastaid, teine äsja loodud kõrgtehnoloogia abil. Lähtematerjalid on neil sarnased – vetikad, luustikud.

Paekivi ja vineer. Foto: Annika Kaldoja

Nanomaterjali koostises kasutatud agarikku ja sellest eraldatud furtsellaraani võis näha väljapaneku osana protsessi laual, kuid paekivi kasutamine toob mere narratiivi ka näitusemööbli lahendusse. Paekivi ja kohalikku punavetikat seovad Läänemeri ja siinse ranniku kujunemislugu. Hõljuvaid kaalutuid nanomaterjale maandasid lisaks keskordoviitsiumi ladestust pärit paekivile kasevineerist raskepärased tahukad. Need kaks materjali olid lisaks klaasile ainsad ekspositsioonimööblis kasutatud materjalid. Ühtlasi olid need ainsad materjalid, mida näitusekülastaja taktiilselt kogeda võis. Nii nagu puidusüü mustri ja paekivi struktuuri unikaalsus on ka nanoskaalas kiust kedratud materjalid mikroskoobi all igaüks isemoodi. Isemoodi kiustruktuuriga, kuid vaatamata sellele ühtmoodi õrnad.

„Theyre shaped patiently, again and again, through endless tests and tries, much like a story told over and over until it’s just right.“3

04.11.23

Kuivatame galeriis kivilahmakat veel kolm päeva, et siis eksponaadid vitriinidesse asetada. Kordub tuttav rütm – katsed, iga päev uued katsed. Kas materjal kaob või püsib. Selline rütmilisus on saatnud kogu materjaliarenduse protsessi, terve aasta. Pidev kordus on arendustööle iseloomulik. Kuidas jõuaks sama rütm vaatajani ka näituseruumis selliselt, et kordus korduks ja tunduks ühtaegu tüütu ja samas põnevust tekitav, nii nagu see on tundunud meie neljaliikmelisele töögrupile.

Exponential Technologies Ltd. programmi xT SAAM analüüs nanomaterjal 399 retsepti arenduse protsessist

Esialgse sisendi kohaselt pidi näitus jagunema kaheks, kus nanomaterjali näidistel oli kanda olulisim roll ja muu oli saateks. Seda põhimõtet järgides valmisid ka esimesed visandid, mis põhinesid vormilistel kordustel ja näitasid protsessi ja tulemust üheteljelisena. Lõpplahendus, kus protsessi selgitav osa asus ruumi keskel ja muu väljapanek selle ümber, kujunes välja edasise tegevuse käigus. Selline paigutus toimis nii sisuliselt – materjaliarenduses tuleb pidevalt roteeruda mõttetöö, tootmise, analüüsimise ja planeerimise vahel – kui ka ruumiliselt, sest näituse sisu ja selle avanemine jäid samaks olenemata sellest, kummalt poolt ruumi siseneti. Tagasivaates võib öelda, et viimane muutis ka näitust sisuliselt – tagajärg ja protsess mõjusid seal lahutamatute ja võrdsetena. Paralleelselt mööblidetailide lahendamise ja paigutamisega valmisid mööblivormide geomeetria, materjalivalik ning esialgne valgustuse kontseptsioon.

Protsesse avav laud. Foto: Annika Kaldoja

„The tiny things are hidden under veils of everyday sight.“4

03.08.23

Proovime protsessi kordusrütme taasluua Joosep Volgiga näituse jaoks valmivas 3D animatsioonis. Kiu kihtide sähviv ladestumine ekraanile ja seda rõhutav Artjom Astrovi loodud heli mõjuvad koos natuke irriteerivalt. Artjom on helid salvestanud makilindilt, jäädvustades selles mikrokriimustusi ja -tolmu. Materjali 3D simulatsiooni ettevalmistades selgub, et virtuaalse kanga loomiseks on vaja konstrueerida terve maatriks, võrgustik, väikestest punktidest koosnev universum. Protsessis on äratuntav „päris“ materjalis töötamine – lähteained, valem ja määratu arv katseid. Ühel hetkel hakkab maatriksis vormi võtma materjal. Sellele saab läheneda kui tasandile ja siis uuesti välja kadreerida kanga pinnale. Sinna vahele jääb erinevates kihtides uitav kaader, mis liigub edasi mikroskaalasse. Lõpptulemuse lähikaadrid on nii sarnased nanomaterjaliga 399, et näitust külastanud teadlane x pidas seda hetkeks dokumentaalkaadriks.

Sageli kasutatakse digitaalseid tehnoloogiaid, et visualiseerida kujuteldavat maailma ja spekuleerida selle üle, mida tegelikult ei ole. Siin toimub aga vastupidine loogika, kõigepealt valmib materjal ja siis vaade sinna sisse, kasutades abivahendina digitaalseid rakendusi. Avaneb maailm, mida me muidu ei taju, ei näe.

3D video protsess, materjali maatriks. Foto: Joosep Volk. Video: Joosep Volk, Kärt Ojavee

„These tiny bits are so light and so small, almost like they aren’t there at all.“5

10.06.22

Kui nanomeeter (nm) on üks miljardik meetrit (m), siis kuidas on üldse võimalik analüüsida ja aru saada, milline on selle materjali struktuur ja ülesehitus ning kas ja kuidas on selles segunenud erinevad lähteained. Disainime süsteemi, mis on nähtamatu. On teadlasi, kes väidavad, et kõik on nanomaterjal. Nanoskaalas saab vaadelda kõike. Samas on vajadus piiritleda materjale, mis valmivad nanoskaalas. Välja on pakutud näiteks definitsioon: nanomaterjal on üksus (iseseisev osa terviksüsteemis), mida mõõdetakse nanomeetrites vähemalt selle ühes mõõtmes, või üksus, mis sisaldab selliseid üksusi.6

On teada, et näitusel olevad materjalid koosnevad kohalikest punavetikatest (Furcellaria lumbricalis) eraldatud polüsahhariididest, millele on lisatud siduv proteiin. Selleks et jõuda nähtava tulemuseni, viidi laboris läbi 399 katset. Seda ei olegi nii palju. Üle poole katsetest ebaõnnestusid, sest loodetud kiudu (üksust) ei tekkinud üldse või ei olnud kiud piisavalt tugev ja materjal stabiilne. Erinevaid tegureid on olnud palju, alustades sellest, et lähtematerjal segatakse kokku vedelal kujul ja hoitakse temperatuuril vahemikus 70–80°C ning lõpetades sellega, milliseid pingeid kasutatakse ketruse jooksul, sest ketruse hetkel saab vedelast lähteainest kiud, mis koguneb trumlile. Eelnev kirjeldus on lihtsustatud, jättes välja kümneid olulisi nüansse, mis viivad eduka või nurjunud tulemuseni. Kui materjal on käes, saab seda (ja selles olevaid üksusi) omakorda vaadelda ja mõõta skaneeriva elektronmikroskoobi (SEM) abil. Avaneb pilt metsikusse džunglisse, kus viskoossed lähtematerjalid üksteise ümber kiududena keerlevad ja mööda üksteise külgi liibuvad, ühinevad ja hargnevad. Kiudude vahele jäävad erinevad ruumid, potentsiaalsed elupaigad rakkudele, mikroorganismidele, bakteritele ja nendel kasvavatele eluskiududele.

SEM pilt, nanomaterjal 399. Foto: Marie Vihmar

Ruumi sisenedes nägi ja koges külastaja esmalt materjali – lendlemas klaasvitriinides ja paekivi postidel, virtuaalselt suuremõõtmelises galerii seinale projitseeritud videos ning näitust saatvas helis. Keskne vineerist protsessilaud oli piiratud kõrgendatud külgedega, mis olid mõeldud eemalt varjama hõõguva koja sisu. Lähemale jõudes tekkis külastajal võimalus piiluda laboriruumi telgitagustesse. Piirde kõrguse juures oli arvestatud, et vaatajal oleks hea pikemalt peatuda ja väljapaneku sisusse süveneda. Ekspositsioonipind ehk koja põhi sai tehtud madalam kui piire, et vaatleja ja objektide vahelist distantsi hoida.

Vaade näituseruumi. Foto: Päär Keedus

„What then is weight in such a world? To us, they might seem weightless, almost as if floating in the vast expanse of nothingness. But to them, every minuscule force matters, every interaction counts.“7

15.09.23

Igapäevaselt kasutusel oleva kontoripaberi paksus on 100 000 nanomeetrit.8 Huvitav, kui mitu nanomeetrit on ühe loetava teksti suurus või mitu nanomeetrit on prinditud tindi paksus paberil. Teadlane Tom Newman kandis juba 1985. aastal elektronkiire abil nõelaotsale tuntud avalõigu Charles Dickensi romaanist „Jutustus kahest linnast“.9 Nimelt esitas füüsikateoreetik Richard Feynman, keda teatakse ka nanotehnoloogia kontseptsiooni väljamõtlejana, 1959. aastal väljakutse trükkida tekst suuruses 1/25,000. Auhinnaks oli 1000 dollarit. Ta käis selle mõtte välja oma maailma muutnud ettekande „There’s Plenty of Room at the Bottom: An Invitation to Enter a New Field of Physics“ esitlusel.10 Kaasaegsete tehnoloogiate abil on võimalik kasutada aatomist väiksemat kirjasuurust11 ja seda prognoosis Feynman juba 64 aastat tagasi.

Näituse graafilist kujundust ettevalmistades tegi Pierre Satoshi Benoit katseid printida väikseimat võimalikku loetavat teksti paberile ja kasutas selleks tähe suurust 4,5 punkti. Tekst on nähtav vaid suurendusklaasi abiga, kuid seda omakorda suurendades esitame näituse saalitekstis ChatGPT genereeritud lause osi, mis eristuvad oma korrapäratuses Haeun Kimi selgepiirilisest tekstist. 

Samuti katsetas Pierre tindi hulga minimeerimist, kasutades seda vaid 15%. Trükitud teksti omakorda suurendades valmis näituse seinale 16 400 punktist koosnev käsitsi pinnale kantud pealkiri: „The Story of Nanomaterial No. 399“ punase tindi ja sellega kohakuti „Nanomaterjal nr. 399“ musta tindiga. Ka pealkiri on osalt ChatGPT genereeritud ja väljavõte ühest Haeuni iteratsioonist dialoogis tehisintellektiga. Tehisintellekt on saatnud kogu materjaliarenduse protsessi, olles abiks retseptide dokumenteerimisel ja analüüsimisel.

Töö vähendatud tekstiga. Foto: Pierre Satoshi Benoit

Valgustuse küsimuses otsustasime hoida galeriiruumi aknad kaetuna ja ruumi hämarana. Valgusteid oli kasutatud ainult kohtades, mis vajasid rõhutamist, ning laevalgustite asemel olid valgusallikad toodud näituseobjektidele lähedale. Õrna külma üldvalgust andsid ruumis vaid videoprojektsioon ja elektroketrusmasina töövalgusti. Seinal oleva Haeun Kimi teksti ja paekividetaili valgustamiseks oli teatrist laenatud paar kitsa valguskiirega prožektorit. Ekspositsioonipindade valgustus oli lahendatud mööbli kohtvalgustitega, mis protsessilaual said sidumistraadist painutatud toed ja valguse suunamiseks mustast majapidamisteibist varjud. Vitriinidega laual olid valgustid peidetud paekivisse freesitud pilude alla. Sedasi jäid helendama vaid laua kohal hõljuvad valged nanomaterjalid.

Protsesside laua valguslahendus. Klaasviaalide autor Elle Kannike. Foto: Annika Kaldoja 

„The biggest magic in the unseen.“12

30.11.23

Materjalid vitriinides võbelevad endiselt pehmes valguskumas. Eemaldame vitriinid ja kangad tõusevad kaalutuna lendu, liikudes aegluubis nagu veetaimed ookeanis. Kümne aasta eest esimest korda elektrokedratud kangast nähes tundus see midagi enneolematut. Materjali omadus õhus lennelda on mõjus. Sellele ei olekski vaja omistada rakendust. 

Nanomaterjali ja inimese suhe protsessis on olnud ühtaegu intiimne ja distantseeritud. Paradoksaalselt sulab see koheselt kokkupuutel inimese nahaga. Seega on autori suhe materjaliga kompleksne – kandudes küll lähtematerjalide omadustest, surutakse substants siiski raamistikku, millesse see oma algses olekus ei kuulu. Kõik looduslikku päritolu lähteained pulbri kujul on näiliselt anonüümsed, samas on uurimisgrupil teoreetilised teadmised materjalide päritolust ja ülesehitusest. Edasine on juba valemid, katsed ja masinatöö. Valmib efemeerne materjal, mida autor ei ole üheski etapis oma käega puudutanud. Ometi on autori otsuseid näha ja tunda materjali käitumises.

„They can slip through cracks, join each other, and make universes. The universe humans cant even fathom. For what though? To whisper secrets.“13

01.12.23

Veeretame Madisega elektroketrusmasina laborisse tagasi, et katsed saaksid nädala pärast jätkuda.

Elektroketrusmasin. Foto: Päär Keedus

Näitust saatvate tekstide autor tegi kümneid iteratsioone, vesteldes ChatGPT erinevate versioonidega nanomaterjalidest. Tehisintellekt töötas läbi keerukaid teadusartikleid materjalidest ja filosoofiast. Näitust jäi saatma kõige esimene katse vestelda sellel teemal, nanomaterjalide tehnilistest parameetritest või muudest omadustest ei teadnud sel hetkel ei Haeun ega ChatGPT. Lauseid alustas inimene ja lõpetas AI.

„Small particles that can only be seen in nano scale are the biggest magic in the unseen. Those tiny little specks dance like fireflies, creating its own symphony in darkness. Being small does not diminish their grandeur. But being small offers them freedom. They can slip through cracks, join each other, and make universes. The universe humans can’t even fathom. For what though? To whisper secrets. The secrets of life’s intricate tapestry. The tiny things are hidden under veils of everyday sight. Though it is not visible, they work in harmony, shaping destiny.“ (Haeun Kim / ChatGPT)14

Näitus toimus EKA galeriis 7.–30.11.2023

Autor: Kärt Ojavee
Materjaliarenduse töögrupp: Anna Jõgi, Katarina Kruus, Kärt Ojavee, Madis Kaasik koostöös ettevõtetega Exponential Technologies Ltd. ja Gelatex Technologies OÜ
Näitusel osales külalisena Marie Vihmar (Tartu Ülikool)

Näituse kujundus: Annika Kaldoja
Graafiline disain: Pierre Satoshi Benoit
Näituse tekst: Haeun Kim koostöös ChatGPT-ga
Helikujundus: Artjom Astrov

Viited
  1. „Nende osakeste kaal on paradoksaalne – olemuselt kaalutu, seab see kahtluse alla meie taju, trotsides kõiki seniseid teadmisi.“
  2. Kröger, B., A. Penny, Y. Shen, A. Munnecke, Algae, calcitarchs and the Late Ordovician Baltic limestone facies of the Baltic Basin, Facies, 66 (2020), lk 2.
  3. „Nad on kannatlikult vormitud läbi lõputute katsete ja korduste, sarnaselt lugudele, mida räägitakse veel ja veel, kuniks tunduvad õiged.“
  4. „Need elemendid on peidetud igapäevase vaatepildi loori alla.“
  5. „Need pisikesed osad on nii kerged ja nii väikesed, nagu neid polekski.“
  6. Boholm, M., R. Arvidsson, A Definition Framework for the Terms Nanomaterial and Nanoparticle, NanoEthics, 10 (2016), lk 25–40 (lk 36).
  7. „Mida tähendab raskus sellises maailmas? Meile võivad nad tunduda kaalutud, hõljumas justkui tohutus tühjuses. Kuid nende jaoks on iga pisemgi jõud, vastastikmõju, suure kaaluga.“
  8. Muhammad Sajeer P, Unveiling Philosophy and Social Aspects of Nanotechnology: A Short Review, (2022) <https://doi.org/10.48550/arXiv.2201.07183>
  9. Jane S. Dietrich, Tiny Tale Gets Grand, Engineering and Science, 49 (3) (1986), lk 24–26.
  10. Richard P. Feynman, There’s Plenty of Room at the Bottom, Engineering and Science, 23 (5) (1960), lk 22–36.
  11. <https://www.newscientist.com/gallery/dn16474-tiny-letters> [vaadatud 27.11.2023]
  12. „Suurim avastamata müsteerium.“
  13. „Miniatuurne suurus ei piira nende hiilgust, vaid annab neile vabaduse liuelda läbi pragude, koguneda ja ehitada universumeid, mis jäävad inimestele tabamatuks. Kuid milleks? Et sosistada saladusi.“
  14. „Vaid nanoskaalal nähtavad väiksed osakesed moodustavad suurima avastamata müsteeriumi. Need imepisikesed kübemed tantsisklevad kui helendavad mardikad, luues pimeduses oma sümfooniaid. Miniatuurne suurus ei piira nende hiilgust, vaid annab neile vabaduse liuelda läbi pragude, koguneda ja ehitada universumeid, mis jäävad inimestele tabamatuks. Kuid milleks? Et sosistada saladusi. Saladusi, mis lõimuvad elu keerukasse kangasse. Need elemendid on peidetud igapäevase vaatepildi loori alla. Kuigi nähtamatud, tegutsevad nad harmoonias, vormides paratamatut saatust.“ (Haeun Kim / ChatGPT)
Eelmine artikkel
Mõtestades kogukondasid, võimestades kogukondlikkust
Dagmar Narusson, Daniel Kotsjuba, Jan Teevet ja Taavi Hallimäe
Järgmine artikkel
Ühendasjad
Barbara Zoé Kiolbassa ja Oliver-Selim Boualam