Yenilikçi Robot Teknolojisi: Sıvı ve Katı Arasında Geçiş Yapabilen Robotlar
Bilim kurgu filmlerinin hayal gücündeki robotlardan henüz uzak olsalar da, günümüzde oldukça gelişmiş yeteneklere sahip robotlar mevcuttur. Örneğin, yumuşak gövdeli robotlar dar alanlara girebiliyor; ancak bu durum, onların yapabilecekleri ile ilgili sınırlamalar getirmektedir. Ayrıca, bu robotların kontrol edilmesi oldukça zordur. Hong Kong Çin Üniversitesi’nden Dr. Chengfeng Pan liderliğindeki bir ekip, en acil ihtiyaçlara göre durum değiştirebilen bir robot geliştirdi ve bu yeniliği özetleyen bir video yayınladı. Bu robotun hapishaneden kaçış yeteneği, bazı korkularınızı tetikleyebilir; zira videoda göreceğiniz sahneler, size Terminator 2 filmindeki sahneleri hatırlatabilir. Ancak, bu tür robotların başkalarının sağlayamadığı hayat kurtarıcı hizmetleri sunma potansiyelini unutmamak gerekir.
Dr. Pan, “Robotlara sıvı ve katı haller arasında geçiş yapma becerisi kazandırmak, onların daha işlevsel olmalarını sağlıyor” şeklinde bir açıklamada bulundu. Bu başarı, yazarların “manyetoaktif katı sıvı faz geçiş makinesi” olarak adlandırdıkları bir malzeme ile mümkün oldu. Bu malzeme, manyetik alanın etkisi altında katı ve sıvı arasında geçiş yapabiliyor. Araştırmacılar, bu dönüşümü gerçekleştirmek için oda sıcaklığına yakın bir sıcaklıkta sıvıya dönüşme özelliği olan bir metal arayışındaydılar. Cıvanın katılaşma koşulları oldukça düşük sıcaklıklara ihtiyaç duyarken, diğer metallerin çoğu sıvılaşmak için yüksek ısı gerektiriyor. Ancak galyum, sadece 29,8 derecelik erime noktası ile bu iş için oldukça uygun bir seçenek sunuyor.
Ekip, galyuma, Carnegie Mellon Üniversitesi’nden sağlanan neodim-demir-bor manyetik mikropartiküller ekleyerek bu inovasyonu gerçekleştirdi. Profesör Carmel Majidi, bu parçacıkların iki temel işlevi olduğunu belirtiyor. “Malzemeyi alternatif bir manyetik alana duyarlı hale getiriyorlar, böylece indüksiyon yoluyla malzemeyi ısıtabilir ve faz değişimine neden olabilirsiniz” diyen Majidi, indüksiyon yönteminin galyumu 25 ile 35 °C arasında ısıttığını vurguladı. Ayrıca, “manyetik parçacıklar aynı zamanda robotlara hareket kabiliyeti kazandırıyor ve manyetik alana tepki vererek hareket etme yeteneği sağlıyor” diye ekledi.
Robotun şekil değiştirerek hapisten kaçışını aşağıdaki videoda izleyebilirsiniz:
Videolar ve Uygulama Potansiyeli
Faz değiştiren malzemeler daha önce de geliştirilmişti; ancak bu tür malzemelerin dönüşümü için harici ısı kaynakları veya elektrik akımları gerekmekteydi. Eğer robotun insan vücudunun içi gibi erişilmesi zor bir alana gitmesi gerekiyorsa, bu durumlar oldukça elverişsizdir. Makalede, videoda gösterilen başarıların yanı sıra, küçük robotların katı haldeyken 21 milimetrelik hendekleri atlayabildiği ve duvarlara tırmanabildiği, sıvı haldeyken ise nesnelerin etrafından dolaşmak için alt bölümlere ayrılabildiği bildirilmektedir. Dr. Pan, “Şimdi, bu malzeme sisteminin belirli tıbbi ve mühendislik sorunlarını çözmek için pratik uygulamalarını araştırıyoruz” diye ifade etti.
İnsan vücut sıcaklığı, galyumdan daha yüksek erime noktasına sahip bir metalin kullanımını zorunlu kılmaktadır ve faz değişim süresi sıvılarda, havadakinden daha uzun sürmektedir; çünkü sıvılar çevreye daha hızlı ısı kaybederler. Bununla birlikte, ilaçların mideye hızlı bir şekilde iletilmesi veya yabancı cisimlerin mideden çıkarılması gibi potansiyel uygulamalar mevcut.
