Santa Barbara Kaliforniya Üniversitesi’nden (UCSB) araştırmacılar, akışkan gibi hareket edebilen veya yeni katı yapılar oluşturmak için birbirine kenetlenebilen programlanabilir mikro-robotlardan oluşan yenilikçi bir kolektif geliştirdi.
UCSB’li bilim insanları, tıpkı karınca kolonileri ya da benzeri kolektif gruplar gibi birlikte çalışabilen, basit ama etkili robotlar tasarlama hedefiyle yola çıktı. Çalışma, mikro-robotik birimlerin, dönme hareketlerine bağlı olarak akışkan yapıdan katı bir forma geçiş yapabildiğini ortaya koydu.
DOĞADAN İLHAM ALINDI
Araştırmacılar, ilhamlarını doğadan aldıklarını belirtiyor. Ekip, embriyonik morfogenez sürecini inceleyerek, hücrelerin nasıl şekil değiştirip farklı dokulara dönüştüğünü gözlemledi. Bu biyolojik süreçten esinlenen bilim insanları, teorik bir hayali somut bir teknolojiye dönüştürmeyi başardı.
Araştırmacılar, embriyonik dokuların adeta ‘nihai akıllı malzeme’ gibi davrandığını belirtti. Ekip, bu hücrelerin kendi kendilerini şekillendirebildiğini, onarabildiğini ve fiziksel özelliklerini kontrol edebildiğini vurguladı. Hatta embriyonun gelişim sürecinde hücrelerin, geçici olarak yumuşayarak katı ve sıvı haller arasında geçiş yapabildiğini ifade etti.
ÜÇ BİYOLOJİK SÜREÇTEN İLHAM ALDILAR
Araştırma ekibi, mikro-robot kolektifini programlamak için doğadaki üç temel biyolojik süreci taklit etti; birimler arası kuvvet, polarizasyon ve yapışma. Bu süreçler sayesinde hücreler, tıpkı bir dansın parçası gibi birbirleriyle uyum içinde hareket edebiliyor, hareketlerini koordine edebiliyor ve gerektiğinde birbirlerine kenetlenerek katı yapılar oluşturabiliyor.
Mikro-robotlara bu özellikleri kazandırmak için her bir robotun dış katmanına mıknatıslar ve sekiz motorlu dişli sistemi yerleştirildi. İlk aşamada, farklı şekiller oluşturabilen 20 mikro-robotik birim geliştirildi.
DAHA KÜÇÜK VE DAHA KALABALIK KOLEKTİFLER
Araştırmacıların bir sonraki hedefi ise mikro-robotları daha da küçültmek ve kolektif içindeki robot sayısını binlerceye çıkarmak. Makine öğrenimi desteğiyle bu devasa kolektifin hassas bir şekilde kontrol edilmesi ve istenilen herhangi bir forma dönüştürülmesi mümkün olabilir.
UCSB’nin öncülük ettiği bu yenilikçi çalışma, gelecekte tıp, inşaat, arama-kurtarma gibi pek çok alanda kullanma alanı bulabilir.
