Hong Kong Çin Üniversitesinden Chengfeng Pan öncülüğündeki bir araştırma ekibi, katı formdan sıvı forma geçebilen minik robotlar üretmeyi başardı. Araştırmacılar, minik robotların titizlik gerektiren onarım işlerinden herhangi bir organa ilaç ulaştırılmasına kadar pek çok alanda kullanılabileceğini iddia ediyor.
Deniz hıyarlarının vücutlarını sıvıya dönüştürebilme yeteneğinden ilham alınarak üretilen robotlar; engelli parkurlarda gezindi, bir insan midesi modeline nesne yerleştirdi ve sıvılaşarak hapis tutulduğu kafesten kaçmayı başardı. Hong Kong Çin Üniversitesinden mühendis Chengfeng Pan, “Robotlara sıvı ve katı haller arasında geçiş yapma becerisi kazandırmak onlara daha fazla işlevsellik kazandırıyor.” dedi.
Araştırmacılar, robotların sert malzemelerle üretilirse dar alanlarda kullanım zorluğu oluşturacağını, yumuşak ve esnek yapıya sahip malzemelerle üretildikleri taktirde ise robotların kontrol edilemeyeceğini fark ettiler. Bu iki özelliği sentezlemek isteyen Chengfeng Pan ve Çin’deki Sun Yat-sen Üniversitesinden meslektaşı Qingyuan Wang liderliğindeki araştırma ekibi, çözümü dokularının sertliğini değiştirebilen deniz hıyarı ve ahtapot gibi hayvanlarda buldular. Benzer bir şeyi yapabilecek bir robot tasarlamak için araştırmacılar, ortam sıcaklığında yumuşak ve sert durumlar arasında kolayca geçiş yapabilen toksik olmayan bir malzemeye ihtiyaç duydular. Standart basınçta erime noktası 29,76 santigrat derece olan yumuşak bir metal olan galyuma yöneldiler. Galyum matrisine manyetik parçacıklar yerleştirerek “manyetoaktif katı-sıvı faz geçiş makinesi” adını verdikleri bir yapı oluşturdular.
Ekibin makalesinin yazarlarından biri olan Carnegie Mellon Üniversitesinden makine mühendisi Carmel Majidi, “Buradaki manyetik parçacıkların iki rolü var. Birincisi, malzemeyi alternatif bir manyetik alana duyarlı hale getirmeleri. Böylece indüksiyon yoluyla malzemeyi ısıtabilir ve faz değişimine neden olabilirsiniz. Manyetik parçacıklar aynı zamanda robotlara hareket kabiliyeti ve manyetik alana tepki olarak hareket etme yeteneği de kazandırıyor.” dedi.
Araştırmacılar, insansı görünüme sahip minik robotların insanların tipik aletlerle erişemeyeceği kadar küçük veya karmaşık yerlerde çalışabileceğini belirtti. Katıdan sıvıya geçiş aşamasının dönüşümlü olduğu doğrulandıktan sonra araştırmacılar, minik robotlarını bir dizi testten geçirdiler. Bu testlerde robotlar, küçük hendeklerin üzerinden atladı, engellerin üzerinden tırmandı ve hatta nesneleri hareket ettirmek için iş birliği kurabilecek şekilde bölündü ve sonrasında ise birleşerek eski haline dönebildi. Hatta Lego figürü şeklindeki küçük bir insansı versiyonu küçük bir hapishane hücresinden kaçmak için sıvılaşarak parmaklıklardan sızdı ve Terminatör 2 filmindeki bir sahne gibi diğer tarafta yeniden oluştu. Ekip daha sonra bir insan midesi modeli oluşturdu ve robotun içeride bulunan küçük bir nesneyi yutarak dışarı çıkarmasını sağladı. Devreleri onarmak içinse iletken özelliğe sahip robotlar belirlenen devre içinde lehim görevi görmek üzere eriyebilir. Hatta dişli vida yuvalarına sızıp katılaşarak, birinin yerine sabitlemesine gerek kalmadan bir vidanın işlevini yerine getirerek bir bağlantı elemanı görevi görebilir.
Araştırmacılar, robotların pratikte kullanılabilmesi için bazı ince ayarlara ihtiyacı olduğunu vurguladılar. Örneğin, insan vücudu saf galyumun erime noktasından daha yüksek sıcaklığa olduğu için, biyomedikal amaçlar için tasarlanmış bir robot, işlevselliği korurken erime noktasını yükseltecek galyum bazlı bir alaşım matrisine sahip olabilir. Ancak araştırmacılar, bunun henüz ayrıntılı olarak araştırılmadığını söylüyor. Majidi, “Gelecekteki çalışmalar, bu robotların biyomedikal bağlamda nasıl kullanılabileceğini daha fazla araştırmalıdır. Gösterdiklerimiz sadece bir defaya mahsus gösteriler, kavram kanıtları, ancak bunun gerçekten ilaç dağıtımı veya yabancı cisimlerin çıkarılması için nasıl kullanılabileceğini araştırmak için çok daha fazla çalışma yapılması gerekecek.” dedi.
Derleyen: Deniz Akbulut
