Mikroskobik boyuttaki robotlar artık nesneleri fiziksel temasa gerek duymadan hareket ettirebiliyor. Max Planck Enstitüsü, Michigan Üniversitesi ve Cornell Üniversitesi’nden bilim insanları, minik manyetik robottan oluşan sürülerin, yalnızca suyun akış gücünü kullanarak, kendilerinden çok daha büyük nesneleri taşıyıp düzenleyebildiğini ortaya koydu. Bu yenilikçi gelişme, robotik ve biyomedikal mühendislik alanlarında yeni kapılar aralayacak potansiyele sahip.
Araştırmacılar, mikrorobotların su içinde dönme hareketi yaparken çevrelerine uyguladıkları akışkan torkunu kullanarak nesneleri kontrol edebildiklerini belirtiyor. Yaklaşık 300 mikrometre çapa sahip bu manyetik diskler, dışarıdan uygulanan manyetik alanla döndürülerek çevrelerindeki sıvıyı hareket ettiriyor. Tek bir mikrorobot tarafından oluşturulan kuvvet küçük olsa da, yüzlerce mikrorobot aynı anda döndüğünde ortaya çıkan kuvvet, su içinde birçok kat daha güçlü bir akış yaratıyor. Bu sayede, mikrorobotlar nesneleri doğrudan dokunmadan hareket ettirebilecek torku üretebiliyor.
Bu robot sürüsü, basit bir ortak manyetik sinyalle kontrol edilerek farklı görevleri yerine getirebiliyor. Robotlar, çevrelerindeki akışkan aracılığıyla birbirleriyle ve çevreleriyle etkileşime girerek, nesneleri çevreleyip döndürebiliyor veya nesnelerin kenarlarında dolaşarak yeniden yapılandırabiliyor. Böylece mikrorobotlar, yapısal temas olmaksızın nesneleri taşıma, döndürme ve düzenleme işlevlerini karmaşık bir şekilde gerçekleştirebilen küçük ölçekli bir motor olarak görev yapıyor.
Araştırmanın önemli bir diğer ayağı ise, bu mikrorobot sürülerinin küçük mekanik sistemlerde de etkili olması. Mikro robotların oluşturduğu tork, dişli sistemlerini döndürmek için kullanılmış ve bu sayede ilk dişlinin hareketi, zincirleme olarak diğer dişlilere aktarılmıştır. Ayrıca, mikrorobotlar kendi kütlelerinden yaklaşık 45 bin kat daha ağır olan üç boyutlu yüzen nesneleri bile hareket ettirmeyi başardı. Robotlar, nesnenin üstüne yerleştirildiğinde oluşan tork sayesinde ağır cisimleri bile temassız biçimde döndürebiliyor.
Söz konusu teknoloji, sıvının pasif bir ortam olmaktan çıkarılarak aktif bir motor haline gelmesini sağlıyor. Mekanik müdahalenin riskli veya zarar verici olabileceği hassas uygulamalarda ise kontakt gerektirmeyen bu yöntem büyük avantaj sunuyor. Özellikle mikroskobik cihazların üretimi, biyolojik malzeme taşınması ve insan vücudu içindeki hedefe yönelik müdahalelerde bu tür mikrorobot sürüleri önemli ilerlemeler vaat ediyor.
Gelecekte bu araştırmanın, mikrorobotların tasarımını geliştirme ve sürü davranışlarının daha iyi anlaşılması yönünde ilerlemesi bekleniyor. Cornell Üniversitesi’nden Kirstin Petersen, mikrorobotların ortak hareketlerini basit kontrol sinyalleriyle düzenlediğini ve bu sürülerin doğal ve yapay ortamlarla etkileşimde bulunarak çok çeşitli boyutlarda etkinlik gösterebileceğini ifade ediyor. Bu sayede, hem sağlık hem de üretim alanlarında pek çok yenilikçi uygulama mümkün hale gelebilir.
📎 Kaynak: physicsworld.com
