Nanoteknoloji alanında uzun süredir teorik düzeyde tartışılan mikroskobik robotlar, somut bir bilimsel başarıyla gerçeğe dönüştü. Pennsylvania Üniversitesi ve Michigan Üniversitesi’nden mühendisler, tamamen programlanabilir ve dış müdahaleye ihtiyaç duymadan çalışabilen dünyanın en küçük otonom robotlarını geliştirdi. Yaklaşık 200x300x50 mikrometre boyutlarındaki bu sistemler, bir tuz tanesinden bile daha küçük ölçekte faaliyet gösteriyor.
Araştırmacılara göre geliştirilen robotlar, mevcut mikrobot teknolojilerinden yaklaşık 10 bin kat daha küçük. Her biri yalnızca birkaç sent maliyetle üretilebilen bu yapılar; hareket edebiliyor, çevresel verileri algılayabiliyor, basit hesaplamalar yapabiliyor ve herhangi bir kablo ya da harici kontrol sinyali olmadan çevresine tepki verebiliyor. Bu özellikleriyle mikroskobik ölçekte yeni bir teknolojik eşik aşılmış oldu.
Bu ölçekte robotik sistemler geliştirmek, klasik mekanik yaklaşımlardan tamamen farklı bir mühendislik anlayışını gerektiriyor. Mikrometre seviyesinde yerçekimi ve atalet gibi kuvvetlerin etkisi azalırken, akışkan direnci ve viskozite belirleyici hâle geliyor. Bu nedenle ekip, dişli ya da mekanik uzuvlar yerine, robotların çevredeki sıvı içindeki iyonları elektrik alanlarıyla yönlendirdiği özgün bir hareket sistemi tasarladı. Bu yöntemle robotlar, suyun akışını bizzat oluşturarak ilerleyebiliyor.
Araştırma ekibi, mekanik parça içermeyen bu yapının robotlara yüksek dayanıklılık kazandırdığını belirtiyor. Robotlar farklı sıvı ortamlar arasında defalarca taşınmalarına rağmen fiziksel hasar görmüyor ve saniyede yaklaşık kendi gövde uzunlukları kadar mesafe kat edebiliyor. Enerji ihtiyacı ise basit bir LED ışık kaynağıyla karşılanıyor; bu da sistemlerin aylar boyunca kesintisiz çalışabilmesini mümkün kılıyor.
Otonomluğu sağlayan temel unsur, ultra düşük güç tüketimli mikro bilgisayarlar oldu. David Blaauw liderliğindeki Michigan Üniversitesi ekibi, 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, sıcaklık değişimlerini yaklaşık 0,3 derece hassasiyetle algılayabiliyor ve bu verilere göre davranış üretebiliyor.
Robotlar topladıkları verileri klasik kablosuz sinyallerle değil, hareketleri aracılığıyla iletiyor. Ölçülen değerler, robotların yaptığı küçük titreşimler ve yön değişimleriyle kodlanıyor ve bu hareketler mikroskop altında çözümleniyor. Araştırmacılar bu yöntemi, bal arılarının dans ederek iletişim kurmasına benzetiyor.
Bilim insanları, mevcut tasarımın yalnızca bir başlangıç olduğunu vurguluyor. Gelecekte bu mikroskobik robotların hücre sağlığının izlenmesi, biyolojik dokular içinde hareket edebilen sistemler ve mikroskobik üretim hatları gibi alanlarda kullanılabileceği öngörülüyor. Bu gelişme, nanoteknoloji ve tıp başta olmak üzere birçok alanda çığır açabilecek bir adım olarak değerlendiriliyor.
(Kaynak: https://www.techspot.com/news/110730-researchers-build-world-smallest-autonomous-robots.html - Kaynak: donanimhaber.com İlkcan Girgin)
