Bitki Gibi Büyüyen Yumuşak Robotik Sistem

Minnesota Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, bir bitki gibi 'büyüyen' yumuşak bir robotik sistem geliştirdiler. Mekanizma, kıvrımlı gastrointestinal sistem veya damar sistemi gibi erişilmesi zor alanlardan geçilmesine izin veriyor. Sistem, cihazdaki bir açıklıktan bir sıvıyı ekstrüde ederek çalışıyor ve aynı zamanda bir fotopolimerizasyon işlemi, sıvının hızlı bir şekilde katılaşmasıyla sonuçlanıyor. Cihaz, fotopolimerizasyonu tetikleyen ekstrüde sıvı monomerleri aydınlatıyor. Bu süreç, bitkilerin büyüyen uçlarına ve kök uçlarına aşamalı olarak malzeme ekleme şeklini taklit ediyor. Araştırmacılar, teknolojinin vücudun ulaşılması zor bölgelerine daha kolay seyahat edebilen yumuşak robotlar sağlayabileceğini umuyor.

Yumuşak robotlar, daha sert cihazların getirdiği aşınma ve hasar riski olmadan yumuşak dokularımızla etkileşime girme yetenekleriyle tıbbi alanda yol alıyor. Ancak sadece yumuşak olması vücudun her yerine ulaşmak için yeterli olmayabilir. Bazı alanlara seyahat etmek zordur ve mide-bağırsak sistemimiz, damar sistemimiz gibi vücudumuzun içinden geçen “geçitlerin” çoğu aşırı kıvrımlıdır ve bu da robotik bir sistemin bu alanlarda güvenli bir şekilde manevra yapmasını zorlaştırır.

Bu araştırmacılar, yumuşak bir robotun dar alanlarda gezinmesine yardımcı olabilecek bir teknik geliştirmek için bitkilerin büyüme biçiminden ilham aldı. Araştırmaya katılan bir araştırmacı olan Matthew Hausladen, “Bitkilerin ve mantarların nasıl büyüdüğünden gerçekten ilham aldık. Bitkilerin ve mantarların vücutlarının sonuna, kök uçlarında veya yeni sürgünlerinde malzeme eklemleri fikrini aldık ve bunu bir mühendislik sistemine çevirdik.” dedi.

Cihaz, bir delikten bir sıvıyı ekstrüde ederek çalışıyor. Bu gerçekleştiğinde, sıvı monomer çözeltisi bir ışık kullanılarak etkinleştiriliyor, bir fotopolimerizasyon sürecini tetikliyor ve robotun arkasından çıkan katı bir polimer "sapı" ile sonuçlanıyor. Bu esnek ve sürekli büyüyen sap, robotun dar ve dolambaçlı alanlardan geçmesine yardımcı oluyor. Araştırmacılar, bu tekniğin vücutta ulaşılması zor bölgelere erişmede benzersiz avantajlara sahip yeni tip yumuşak robotların önünü açabileceğini umuyorlar.