Bilim dünyasında heyecan verici bir gelişme yaşandı. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki prestijli üniversitelerden Pennsylvania ve Michigan Üniversiteleri'nden araştırma ekiplerinin ortak çalışmasıyla, tuz taneciğinden bile küçük, tam programlanabilir ve otonom robotlar geliştirildi. Bu minik robotların, tıp alanından mikro ölçekli üretime kadar pek çok farklı alanda devrim yaratması bekleniyor. Dahası, araştırmacılar bu robotların üretim maliyetinin sadece 1 kuruş olacağını belirtiyor.
Bu minyatür robotların fiziksel tasarımları ve özelliklerinin geliştirilmesinden Pennsylvania Üniversitesi Mühendislik Fakültesi sorumlu olurken, robotlara zekalarını veren 'beyinleri' ise Michigan Üniversitesi bilim insanları tarafından tasarlandı. Michigan'daki laboratuvarın, daha önce de dünyanın en küçük bilgisayarını geliştirme rekoruna sahip olması dikkat çekiyor.
Görünmezden Biraz Büyük Robotlar İyon İtme ile Hareket Ediyor
Pennsylvania Üniversitesi'ndeki bilim insanları, 200 x 300 x 50 mikrometre boyutlarındaki bu nanoteknoloji harikası robotların fiziksel yapılarını titizlikle tasarladı. Bu boyutlar, birçok mikroorganizmanın ölçeğiyle benzerlik gösteriyor. Bu kadar küçük ölçekteki robotlar, alışık olduğumuz daha büyük robotlardan farklı fiziksel zorluklarla karşılaşıyor.
Bu minik robotların karşılaşacağı sürtünme ve viskozite gibi engelleri aşmak amacıyla 'yüzücü' olarak tasarlanmaları kararlaştırıldı. Küçük boyutlarını korumak için ise bilim insanları, hareket organlarına (uzuvlar gibi) ihtiyaç duymadan ilerlemelerini sağlayacak yepyeni bir itme sistemi geliştirdi.
İlginç bir şekilde, bu robotlar çevrelerindeki iyonları 'ittiği' bir elektrik alanı oluşturarak hareket ediyorlar. Bu iyon alanını ayarlamak, robotların karmaşık ve koordineli hareketler yapmasına olanak tanıyor. Hareketli parçalarının olmaması, onları oldukça dayanıklı kılıyor; örneğin, bir mikropipet ile alındığında bile hasar görmüyorlar.
Küçük boyutlarının getirdiği bir diğer zorluk ise güç kaynağıydı. Tasarımda güneş enerjisi kullanıldı; güneş hücreleri robot gövdesinin büyük bir kısmını oluşturuyor. Güneş enerjisi maksimum düzeyde kullanılsa da, yalnızca 75 nanowatt güç üretebiliyor, bu da verimliliğin ne kadar önemli olduğunu vurguluyor.
Işıkla İletişim ve Bir Salınma Dansı ile Bilgi Aktarımı
Tam programlanabilir ve otonom olmaları için bu minik makinelerin üzerinde işlemcilerin bulunması gerekiyor. İşte bu noktada Michigan Üniversitesi'nin uzmanlığı devreye giriyor.
Araştırmacılara göre, robotların fiziksel bileşenleri, oldukça verimli bir işlemci, bellek ve sensörler sayesinde akıllı işlevsellik kazanıyor. Robotları programlamak için ışık darbeleri kullanılıyor; bu da güneş panellerinin çift görev yapmasını sağlıyor. Robotlardan ve sensörlerinden veri almak için ise bal arılarının kullandığı 'salınım dansını' taklit eden bir hareketle bilgi aktarmaları programlanmış.
Bu robotlar, görevlerini tamamlamak için yüzlercesi birlikte devreye sokulabiliyor. Güneş enerjisi ve verimlilikleri sayesinde otonom çalışma ömürleri aylarla ölçülüyor. İlk test örneklerinde sıcaklık sensörü bulunuyordu; bu da çeşitli analitik görevler için faydalı olabilir. Ancak sensörü değiştirmek de oldukça kolay.
Tüm bu ileri teknolojiye rağmen, araştırmacılar bu tam programlanabilir, otonom robotların 'büyük ölçekte ucuza üretilebileceğini' ve üretim maliyetlerinin tanesi sadece bir kuruş olacağını belirtiyorlar. Araştırmacılar, gördüklerimizin mikro robotların 'sadece ilk bölümü' olduğunu müjdeliyor.
