Dünyanın en küçük robotu insan vücudunda seyahat edecek

Dünyanın en küçük robotu olarak tanımlanan mikroskobik otonom robotlar Pennsylvania (Penn) ve Michigan üniversitelerindeki araştırmacılar tarafından geliştirildi. Bu robotlar ışıkla besleniyor, programlanabiliyor ve birim maliyetleri yalnızca bir sent düzeyinde.

Yaklaşık 200–300’e 50 mikrometre boyutlarındaki robotlar bir tuz tanesinden daha küçük; tıp ve mikro-üretim alanlarında tek tek hücrelerin sağlığını izlemekten mikroskobik cihazların inşasına kadar pek çok uygulama için potansiyel taşıyor.

Science Robotics ve PNAS dergilerinde yayımlanan çalışmalara göre sistemler kablo, manyetik alan ya da dış kontrol olmadan çalışıyor. Üzerlerindeki mikro bilgisayarlar sayesinde çevrelerini algılıyor, sıcaklığı hissedip yönlerini ayarlayabiliyorlar.

Çalışmanın kıdemli yazarı Marc Miskin, “Otonom robotları 10 bin kat daha küçük hale getirdik. Bu, programlanabilir robotlar için tamamen yeni bir ölçek demek” ifadelerini kullandı.

Bu boyutlarda yerçekimi ve ataletten çok akışkan direnci ve viskozite gibi kuvvetler öne çıkıyor. Araştırmacılar hareket için geleneksel bacak veya kol benzeri parçalardan kaçınıp, çevredeki iyonları hareket ettiren elektrik alanlarıyla suyu akıtan bir “mikro akıntı” sistemi geliştirdi.

Elektrotlarda hareketli parça olmaması robotları dayanıklı kılıyor. LED ışığıyla şarj edilen robotlar aylarca yüzebiliyor ve defalarca örnekten örneğe aktarılabiliyor.

Michigan Üniversitesi’nden David Blaauw ve ekibi ultra küçük elektronik sistemler geliştirerek robotların üzerine işlemci, bellek, sensörler ve güneş panelleri sığdırdı. Güneş panellerinin ürettiği güç 75 nanovat düzeyinde olduğundan ekip, özel devrelerle enerji tüketimini bin katın üzerinde azalttı ve yazılım komutlarını sadeleştirdi.

Robotlar sıcaklığı 0,3 derece hassasiyetle ölçebiliyor; bu, tek hücrelerin aktivitesini dolaylı olarak izlemeyi mümkün kılıyor. Ölçüm verileri mikroskop altında yapılan küçük “dans” hareketleriyle kodlanıyor ve Blaauw bunu arıların danslarına benzetiyor.

Her robot ışık darbeleriyle programlanabiliyor ve benzersiz bir adrese sahip, böylece aynı ortamda farklı görevlerde çok sayıda robot koordineli çalışabiliyor. Gelecekte daha karmaşık yazılımlar, hız artışı, yeni sensörler ve zorlu ortamlarda görev yapma hedefleniyor.

Miskin, “Bu gerçekten sadece ilk bölüm. Beyni, sensörü ve motoru neredeyse görünmeyecek kadar küçük bir şeye sığdırabileceğimizi gösterdik” değerlendirmesinde bulundu.