Nanoteknoloji alanında uzun süredir teorik düzeyde tartışılan mikroskobik robotlar, yeni bir çalışmada somut aşamaya ulaştı. Pennsylvania Üniversitesi ve Michigan Üniversitesi’nden mühendisler, tamamen programlanabilir ve otonom şekilde çalışabilen dünyanın en küçük robotlarını geliştirdi. Yaklaşık 200x300x50 mikrometre boyutlarındaki bu robotlar, bir tuz tanesinden bile daha küçük ölçekte faaliyet gösteriyor.
Mikroskobik robotlarda yeni eşik aşıldı
Araştırmacılara göre mikroskobik ölçekte bu sistemler, mevcut mikrobotlardan yaklaşık 10.000 kat daha küçük. Her biri yalnızca birkaç sent maliyetle üretilebilen robotlar, hareket edebiliyor, çevresel verileri algılayabiliyor, basit hesaplamalar yapabiliyor ve dışarıdan herhangi bir kontrol sinyali olmadan çevreye tepki verebiliyor.
Teknik tarafta bu ölçekte robotik sistemler geliştirmek, klasik mekanik yaklaşımlardan ayrılıyor. Mikrometre seviyesinde yerçekimi ve atalet gibi kuvvetler etkisini yitirirken, akışkan direnci ve viskozite baskın hâle geliyor. Bu nedenle ekip, dişli veya mekanik uzuvlar yerine tamamen farklı bir hareket yöntemi benimsedi. Robotlar, çevresindeki sıvıdaki iyonları elektrik alanlarıyla yönlendirerek ilerliyor. Bu da suyun robotu taşıdığı ancak bu akışı bizzat robotun oluşturduğu bir sistem şeklinde çalışıyor.
Araştırmacılara göre robotların hareket sistemi, mekanik parça içermemesi sayesinde oldukça dayanıklı. Robotlar, sıvı ortamlar arasında defalarca taşınmasına rağmen fiziksel hasar görmüyor ve saniyede yaklaşık kendi gövde uzunlukları kadar yol alabiliyor. Enerji ihtiyacı ise basit bir LED ışık kaynağıyla karşılanıyor ve bu sayede aylarca çalışabiliyorlar. Saniyede gövde uzunluğu kadar yol alıyor
Bu otonomluğu mümkün kılan temel unsur ise ultra düşük güç tüketimli mikro bilgisayarlar. Michigan Üniversitesi’nden David Blaauw liderliğindeki ekip, her biri yalnızca 75 nanovat güç üretebilen minyatür güneş panelleriyle çalışan özel devreler geliştirdi. Bu devreler, işlemci, bellek, sensör ve hareket kontrolünü tek bir yapı içinde birleştiriyor. Sistem, sıcaklığı yaklaşık 0,3 derece hassasiyetle algılayabiliyor ve bu veriye göre davranış üretebiliyor.
Aktarım tarafında robotlar, topladıkları verileri insanlara doğrudan sinyal göndererek değil, hareket yoluyla iletiyor. Ölçülen değerler, robotun yaptığı küçük titreşimler ve yön değişimleri üzerinden kodlanıyor. Bu hareketler mikroskop altında izlenerek çözümleniyor. Araştırmacılar ise bu yöntemi, bal arılarının iletişim biçimine benzetiyor. Öte yandan her robotun ışık darbeleriyle ayrı ayrı programlanabilmesi, sürü hâlinde çalışan sistemlerde farklı görevlerin aynı anda yürütülmesine olanak tanıyor. Araştırma ekibi, mevcut tasarımı bir başlangıç noktası olarak görüyor. Gelecekte ise hücre sağlığının izlenmesi, biyolojik dokular içinde hareket edebilen sistemler ve mikroskobik üretim hatları gibi alanlarda kullanılabilir.
Kaynak : https://www.donanimhaber.com/dunyanin-en-kucuk-mikroskobik-otonom-robotlari-gelistirildi–200243
