Cornell Üniversitesi liderliğindeki bir işbirliği, yarı iletken bileşenleri içeren ve standart elektronik sinyallerle kontrol edilmelerine ve yürümeleri için yapılmalarına olanak tanıyan ilk mikroskobik robotları yarattı.
Aşağı yukarı paramesyum (terliksi hayvan) büyüklüğündeki bu robotlar, silikon tabanlı zekayı kullanan daha karmaşık versiyonlar oluşturmak için bir şablon sağlar, seri üretilebilir ve bir gün insan dokusu ve kanında dolaşabilir.
İşbirliği, fizik profesörü Itai Cohen, John A. Newman Fizik Bilimi Profesörü Paul McEuen ve şu anda Pennsylvania Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan eski doktora sonrası araştırmacıları Marc Miskin tarafından yönetiliyor.
Yürüyen robotlar, Cohen ve McEuen’in mikroskobik sensörlerden grafen tabanlı origami makinelerine kadar önceki nano ölçekli kreasyonlarının en son yinelemesi ve birçok yönden bir evrimidir.
Yeni robotlar yaklaşık 5 mikron kalınlığında (bir mikron metrenin milyonda biridir), 40 mikron genişliğinde ve 40 ila 70 mikron uzunluğundadır. Her bir robot, temelde gövde ve beyin işlevi gören silikon fotovoltaiklerden (Güneş pilleri ya da dizinleri sayesinde ışık kaynağından, çoğu zaman Güneş’ten, elektrik elde etme yöntemi) yapılmış basit bir devreden ve bacak olarak işlev gören dört elektrokimyasal aktüatörden oluşur.
Araştırmacılar, her biri ayrı bir bacak grubunu şarj eden farklı fotovoltaiklerde lazer darbeleri atarak robotları kontrol ediyor. Robot, lazeri ön ve arka fotovoltaikler arasında ileri geri hareket ettirerek yürür.
Robotlar kesinlikle yüksek teknolojiye sahiptir, ancak düşük voltaj (200 milivolt) ve düşük güç (10 nanowatt) ile çalışırlar ve boyutlarına göre güçlü ve sağlam kalırlar. Standart litografik (Taş baskı) işlemlerle yapıldıkları için paralel olarak üretilebilirler: Yaklaşık 1 milyon robot, 4 inçlik bir silikon levhaya sığar.
Araştırmacılar, robotları daha karmaşık elektronik ve yerleşik hesaplamayla güçlendirmenin yollarını araştırıyorlar – bir gün mikroskobik robot sürülerinin materyalleri tarayıp yeniden yapılandırmasına, kan damarlarını dikmesine veya insan beyninin geniş alanlarını araştırmak için toplu halde gönderilmesine neden olabilecek gelişmeler.
Çalışmanın baş yazarı Miskin, “Küçük bir robotu kontrol etmek, kendinizi küçültmeye en yakın şey olabilir. Sanırım bu tür makineler bizi görülemeyecek kadar küçük her türden harika dünyaya götürecek” dedi.
Araştırmayı destekleyen Savaş Yetenekleri Geliştirme Komutanlığı Ordusu’nun bir parçası olan Ordu Araştırma Ofisi program yöneticisi Sam Stanton, “Bu araştırma atılımı, aktif maddenin fiziğiyle ilgili yeni soruları araştırmak için heyecan verici bilimsel bir fırsat sunuyor ve sonuçta fütüristik robotik malzemelere yol açabilir,” dedi.
Kaynak: Cornell Üniversitesi
Yazı Science Daily sitesinden alınmıştır.
Yazar: David Nutt
Dergi Kaynağı: Marc Z. Miskin, Alejandro J. Cortese, Kyle Dorsey, Edward P. Esposito, Michael F. Reynolds, Qingkun Liu, Michael Cao, David A. Muller, Paul L. McEuen, Itai Cohen. Electronically integrated, mass-manufactured, microscopic robots. Nature, 2020; 584 (7822): 557 DOI: 10.1038/s41586-020-2626-9
Bir yanıt yazın