Penn Engineering ve University of Michigan’dan araştırmacılar, biyolojik hücre ölçeğinde çalışabilen, tamamen programlanabilir ve otonom en küçük robotları tanıttı. Her biri yaklaşık 200 x 300 x 50 mikrometre boyutunda olan bu “yüzen” mikrorobotlar, çevrelerini algılayıp tepki verebiliyor, aylarca çalışabiliyor ve maliyetleri kuruş seviyesinde.
Nasıl çalışıyor?
Robotlar ışıkla besleniyor; üzerlerindeki mikrobilgisayar ve güneş hücreleri, görevlerin programlanmasını ve sensör verilerinin işlenmesini sağlıyor. “Beyin” olarak Michigan Micro Mote (M3) mimarisinden türetilmiş ultra düşük güçte bir bilgisayar kullanılıyor. Işık darbeleriyle uzaktan yeniden programlanabilen sistem, belirli robotlara komut göndermeyi mümkün kılan benzersiz kimliklere de sahip.
Hareket tarafında klasik motor ya da mafsal yok. Ekip, sıvı içinde iyonları harekete geçiren bir elektrik alan oluşturarak suyu iten elektrokinetik bir itki sistemi kurdu. Parçaların hareket etmemesi robotları hayli dayanıklı kılıyor; mikropipetle kolayca taşınabiliyor ve aylarca yüzebiliyorlar.
Algılama yetenekleri arasında yerel sıcaklığı ölçmek ve bu veriye göre rota değiştirmek var. Robotlar sıcaklık gradyanını izleyerek “termostaksi” yapabiliyor; hatta duruş ve titreşimleriyle basit “mesajlar” ileterek durumu rapor edebiliyor.
Çalışma, mikrorobotikte onlarca yıldır aşılamayan bir eşiği geride bırakıyor. Ekip, önceki tasarımlara göre hacimce yaklaşık 10.000 kat küçülmenin yanında, hareket, algılama ve hesaplamayı ilk kez bu ölçekte tek bir platformda birleştirdi. Bulgular Science Robotics ve PNAS’ta yayımlandı.
Gelecek adımlar net: daha hızlı hareket, yeni sensörler ve farklı ortamlarda çalışabilme. Araştırmacılar, tıbbi kullanıma geçmeden önce güvenlik ve malzeme uyumluluğu gibi aşamaların tamamlanması gerektiğini, pratik uygulamaların ise önümüzdeki on yıl içinde mümkün olabileceğini belirtiyor. Bu arada mikrofabrikasyon sayesinde toplu üretim kolaylaşıyor ve birim maliyet düşük kalıyor.
Kısacası, tuz tanesi kadar küçük bu programlanabilir otonom robotlar; hücre düzeyinde sağlık takibi, hedefli tedavi ve mikroyapı üretimi gibi alanlarda yeni bir kapı aralıyor.
Kaynak: www.techspot.com