Robotların hareket edebilmesi için mutlaka motor ve bataryaya ihtiyaç duyulmayabilir. İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü Lozan’daki (EPFL) MicroBioRobotic Systems Laboratory (MICROBS) araştırmacıları, ses dalgalarını doğrudan itme kuvvetine dönüştüren yeni bir sistem geliştirdi. Çalışma kapsamında üretilen minyatür araçlar, üzerlerinde motor, dişli veya geleneksel elektronik tahrik sistemleri bulunmadan hareket edebiliyor. Araştırma Science Advances dergisinde yayımlandı.
Ses dalgaları nasıl itme kuvvetine dönüşüyor?
Sistemin temelinde, boş bir şişenin ağzına üflendiğinde ortaya çıkan sese benzer şekilde çalışan Helmholtz rezonansı bulunuyor. Araştırmacılar yuvarlak veya çan biçimindeki özel boşlukları belirli ses frekanslarına tepki verecek şekilde tasarladı. Ses dalgaları bu yapılara ulaştığında içerideki hava güçlü şekilde titreşiyor ve dar bir noktadan yoğun hava akımı olarak dışarı çıkıyor. Oluşan bu akış farkı küçük de olsa robotu hareket ettirecek bir itme kuvveti meydana getiriyor.
Bu yapıların standart 3D baskı plastiklerinden esnek polimerlere ve cama kadar farklı malzemelerden üretilebilmesi de teknolojinin önemli avantajlarından biri olarak gösteriliyor.
150 mikrogramlık araç sesle havalandı
Araştırmacılar teknolojiyi yalnızca laboratuvar ortamında göstermekle kalmadı, farklı araçlarda da test etti. Santimetre boyutundaki minyatür teknelere üç farklı rezonans boşluğu yerleştirildi. Her yapı farklı bir ses frekansına tepki verdiği için hoparlörden gönderilen frekans değiştirilerek teknelerin yönü kontrol edilebildi ve engellerin etrafından dolaşmaları sağlandı.
Daha küçük ölçekte ise 3D nano baskı yöntemiyle mikro hava araçları üretildi. İnsan kulağının duyamadığı ultrasonik frekanslarla çalışan prototiplerden biri yalnızca 150 mikrogram ağırlığında olmasına rağmen doğrudan yukarı yönlü itme oluşturabildi. Başka bir tasarımda ise sesle çalışan rezonatörler minyatür kanatları dakikada 13 bin devire kadar döndürerek helikopter benzeri kaldırma kuvveti oluşturdu.
Mikro robotlarda yeni bir dönem başlayabilir
Motor, dişli ve manyetik bileşenlerin ortadan kaldırılması, robotların çok daha küçük ve hafif üretilebilmesini mümkün kılabilir. MICROBS araştırmacıları sistemin daha da küçültülebileceğini ve gelecekte tek bir esnek yapı üzerinde farklı frekanslara tepki veren birçok rezonatör kullanılabileceğini belirtiyor. Böylece ses frekansı değiştirilerek robotun farklı bölümlerinin hareket etmesi, bükülmesi veya titreşmesi sağlanabilir.
Henüz araştırma aşamasında olan teknoloji, özellikle geleneksel motor ve bataryaların boyut nedeniyle kullanılamadığı mikro robotik sistemler için dikkat çekici bir alternatif sunuyor. Geliştirme çalışmaları devam ederse sesle kontrol edilen çok küçük hava araçları ve şekil değiştirebilen robotik sistemler gelecekte daha sık karşımıza çıkabilir.
Yorumlar (0)