Çevresine Uyum Sağlayabilen Mikro Robotlar Geliştirildi

Bilim insanları, bulundukları ortama göre şekil değiştirebilen çok küçük elastik robotlar geliştirdi. Bakterilerden esinlenerek geliştirilen bu robotlar, insan vücudunda ulaşılması zor olan bölgelere ulaşmak için en uygun şekli alıyor. Mikro robotlar, birçok alanda devrim potansiyeline sahiptir. İnce damarlar ve karmaşık sistemlerde hızlı bir şekilde dolaşabilen mikro robotların hedefe yönelik ilaç tedavisinde kullanılması bekleniyor. Detaylar haberimizde.

A- A+

27.01.2019 tarihli yazı 5721 kez okunmuştur.

İsviçre Federal Politeknik Okulu (EPFL)’ndan Selman Sakar ile Zürih Federal Teknoloji Enstitüsü (ETH)’nden Bradley Nelson’un önderlik ettiği araştırma grubu, akıllı bakteri tasarımlarından ilham alarak, biyouyumlu ve oldukça esnek olan mikro robotlar tasarladı. Bu mikro robotlar, sıvı içinde hareket edebilir, dar kan damarlarından ve vücudumuzdaki karışık yapılardan geçerken hız ve manevra kabiliyetinden ödün vermeden gerektiğinde şekil değiştirebilir. Elektromanyetik bir alan üzerinden kontrol edilmelerini sağlayan manyetik nano parçacıklar içeren, çevredeki dokularla sürtünmesi az olan ve yumuşak yapılı hidrojel nano kompozitlerden oluşurlar.

Robotun şeklini programlarken bilim insanlarının amaçları, yoğun sıvılarda hızlı ve kolay bir şekilde hareket edebilmesini sağlamaktı. Yapılan çalışmalar ise Science Advances’te yayınlanan makalede açıklandı.

İnsan vücudunun hacminin yaklaşık %60 ile %65’i sıvıdan oluşur. Bunlar; kan, omurilik sıvısı ve diğer sıvılardır. Bu ortamlarda kolaylıkla ilerleyebilmesi için robotların yüzebilmesi gerekir. Bilim insanları, robotların yüzebilmesi için ilk önce mikroskobik ölçekte sıvıları daha yoğun hale getirdiler. Şekil değiştirme yeteneği olan bu mikro robotlarda, yumuşak olması için jel benzeri bir malzeme kullanıldı ve jel sıcaklığı değiştirilerek şekil değiştirmesi sağlandı.

►İlginizi Çekebilir: Delta Robotlar: Millidelta Robot

Robotları düşündüğümüzde, elektronik sistemler, sensörler, aküler ve aktüatörlerle donatılmış hacimli makineler aklımıza gelir. Mikro robotlar ise tamamen farklı bir yapıya sahip. Mikro robotlar, genellikle 1 milimetreden çok daha küçüktür. Mikro robotların bir motor ya da akü taşımak için çok küçük olmaları tasarımlarında zorluğa sebebiyet verir. Mikro robotları kan damarları boyunca ilerletebilmek için mıknatıslar kullanılır. Mıknatısların gücü artırılıp veya azaltılarak, robotun yüzmesi için hız ayarı yapılır. Manyetik alanın yönü değiştirilerek robotun sağa veya sola yönlenmesi sağlanır.

Bilim insanları, origami yöntemini kullanarak minyatür robotları üretiyorlar. Yeni hareket stratejileri, gömülü elektronik sistemler tarafından gerçekleştirilen klasik hesaplama paradigmasına bir alternatif olan somutlaşmış zekayı kullanır. Sakar, “Robotlarımız, içinde bulundukları sıvının özelliklerine adapte olmalarını sağlayan özel bir yapıya sahiptirler. Örneğin, viskozite veya ozmotik konsantrasyonda bir değişiklikle karşılaşırlarsa, hızlarını ve manevra kabiliyetlerini korumak için şekillerini değiştirirler.” şeklinde açıklamada bulundu.

Araştırmacılar, mikro robot tasarımında doğadan ilham aldılar. Nelson, “Doğa, çevre şartları değiştikçe şekil değiştiren çok sayıda mikroorganizma geliştirmiş. Bu temel ilke, mikro robotların tasarımında bize ilham verdi. Bizim için zor olan, ilgilendiğimiz türleri tanımlayan fiziği geliştirmek ve bunu yeni üretim teknolojilerine entegre etmekti.” dedi. Bu minyatür yumuşak robotlar, uygun fiyatlarla kolayca üretilebilir. Araştırma ekibi, mikro robotun insan vücudundaki karmaşık sıvılarda hareket yeteneğini artırmak için çalışmalarını sürdürüyor.