Robotik ve giyilebilir sistemler için heyecan verici bir gelişme yaşandı. Araştırmacılar, canlı organizmaların hasarı algılama ve kendi kendini onarma yeteneğini taklit eden, kendi kendini onarabilen yapay bir kas geliştirdi. Bu çığır açıcı buluşun, sentetik sistemlerde uzun süredir var olan önemli bir sorunu çözdüğü belirtiliyor.
Hasar algılama ve kendi kendini onarma, organik yaşam formları için hayati öneme sahip özelliklerdir. Ancak robotik üreticileri için bu durum karmaşık bir zorluk teşkil eder. Bu nedenle araştırmacılar, bu sorunun üstesinden gelmek için doğadan ilham alarak biyomimikri yöntemini kullanmışlar.
Geliştirilen sistemin ana özelliği, bir batma veya aşırı basınç gibi hasarı tanımlayabilmesi, konumunu belirleyebilmesi ve onarım sürecini otonom olarak başlatabilmesidir. Bu amaçla, yakın zamanda Atlanta, Georgia'da düzenlenen IEEE Uluslararası Robotik ve Otomasyon Konferansı'nda çok katmanlı bir mimari sunuldu.
Yapay kas veya aktüatör, üç katmandan oluşuyor. En altta, bu örnekte silikon elastomer içine yerleştirilmiş sıvı metal mikro damlacıklardan oluşan yumuşak elektronik bir deri olan hasar algılama katmanı bulunuyor. Ortada, kendi kendini onaran bileşen görevi gören sert bir termoplastik elastomer malzeme kullanılmış. En üstte ise, su basıncındaki değişimle kasılıp gevşeyen aktüasyon katmanı yer alıyor.
Harici müdahale olmadan işlev gören bir kendi kendini onarma mekanizması oluşturmak için, bu tasarımın 'derisi' boyunca bir ağ içinde akan çeşitli izleme akımları da gerekiyor. Hasar, elektrik ağındaki bozulmalar olarak algılanabiliyor. Dahiyane bir şekilde, bu durum aynı ağın hasarlı bölgelere ısı iletmesini tetikliyor ve termoplastik katmanı eriterek yırtıkları kapatıyor. Araştırmacılar bunu "yarayı etkin bir şekilde kendi kendine iyileştirme" olarak tanımlıyor.
Peki ya aynı bölgede tekrar hasar oluşursa? Bilim insanları bunu da düşünmüş ve deri katmanının elektrik ağını sıfırlayan bir yöntem geliştirmişler. Sıfırlama tekniği, "bir elektrik akımının metal atomlarının göçüne neden olduğu bir süreç" olarak açıklanan elektromigrasyonun etkilerinden faydalanıyor. Bu sistem olmasaydı, kendi kendini onaran sistem sadece bir onarım döngüsünü tamamlayabilecekti, bu nedenle bu çok önemli bir yenilik.
Araştırmacılar ilk etapta bu teknolojinin, dallardan veya dikenlerden zarar görebilen tarım robotlarında kullanılabileceğini düşünüyor. Ancak ekip, bu teknolojinin giyilebilir sağlık takip cihazları ve daha geniş tüketici elektroniği uygulamalarında da potansiyel taşıdığını belirtiyor.
