Esnek kauçuk, silikon yahut jel üzere gereçlerden üretilen yumuşak robotik alanı, klâsik metal robotların tersine beşerlerle işbirliği içinde çalışmayı amaçlıyor. Bu robotlar ekseriyetle yüksek hareket kabiliyetine sahip oluyor ve elektronik bileşenlerden arındırılmış durumdalar. Artık ise Georgia Teknoloji Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, bu alana güçlü bir “robotik göz” ile orijinal yetenekler kazandırıyor.
Araştırmacılar, çalışmak için harici bir güç kaynağına gereksinim duymayan, hidrojellerden yapılmış esnek bir lens geliştirdi. Bu robotik lens, bir karıncanın bacağındaki tüyler üzere en ufak ayrıntıları bile görebilen inanılmaz bir görüş sertliğine sahip. Bu yeni tip lense, araştırmacılar Fotoreaktif Hidrojel Yumuşak Lens (PHySL) ismini verdi.
Bulgularını Science Robotics mecmuasında “Biyo-esinli fotoreaktif yumuşak robotik lens” başlığıyla yayımlayan takım, PHySL’nin gelecekte umut vaat eden bir buluş olduğunu düşünüyor. Bu lens, gören yumuşak robotlardan adaptif tıbbi araçlara ve akıllı giyilebilir aygıtlara kadar geniş bir kullanım alanı bulabilir. İnsan gözünün muteber olmadığı yahut ayrıntıları kaçırdığı yerlerde, bu lens boşlukları doldurabilir.
Odaklanma gücünü ışıktan alıyor
Yumuşak robotik lens yapmanın zorluğu, insan görüşünün esnek, uyarlanabilir optik sistemlere dayanmasından kaynaklanıyordu. Bu nedenle, hem yüksek performanslı hem de biyouyumlu materyaller oluşturmak zordu. Fakat bu yeni gereç, ışığa reaksiyon veren özel bir hidrojel kullanarak sorunun değerli bir kısmını çözüyor. Bu sayede elektrik yahut mekanik kesimlere gereksinim duymadan odak değiştirebiliyor.
PHySL, gelen ışığa bağlı olarak odağını değiştirebiliyor. Araştırma grubu, bu yeniliği hayata geçirmek için silikon polimer bir lensin etrafına bir hidrojel halkası yerleştirdi. Hidrojelin içindeki grafen oksit ışığı emiyor, bu da jel halkasının şişmesine yahut büzülmesine neden oluyor. Bu değişim sırasında lensin hali ve odağı değişiyor, bu sayede en ufak ayrıntıları bile net bir biçimde görebiliyor.
Araştırmacılar, bu teknolojiyi daha da ileri taşıyor. PHySL’yi, ışığın gücünden faydalanmak gayesiyle bir vana sistemine sahip hidrojel mikroakışkan sistemine entegre ettiler. Böylelikle lensin zati kullandığı ışık, artık otonom bir kamera sistemine de güç sağlıyor.
Ne işimize yarayacak?
Bu güçlü lens, yumuşak robotik alanına büyük katkılar sağlayabilir. Yumuşak robotlar halihazırda fizik tedavi ve ameliyatlarda, yani tıbbi alanda kullanılıyor. Lensin esnek yapısı, ultra ayrıntılı görüşü sayesinde, son derece karmaşık cerrahi prosedürlere yardımcı olarak cerrahlarla birlikte çalışması için onu kusursuz bir araç haline getiriyor. Ayrıyeten, arama kurtarma operasyonlarında çalışan yumuşak robotlar, hayatta kalanları bulmak için insan gözünden daha âlâ görüş kabiliyetine sahip bu lensten katiyetle faydalanabilir.
PHySL’nin, yumuşak robotların entegre olduğu başka alanlarda da kıymetli iyileştirmeler yapması bekleniyor. Yumuşak robotlar, tarlalarda mahsullere yardımcı oluyor, üretim ortamlarında eserleri birleştiriyor ve insanların gitmesinin inançlı olmadığı okyanus derinliklerini keşfediyor. Bu lens, okyanusun en derin kısımlarındaki hayatın güneşsiz ortamda nasıl hayatta kaldığını incelemek için bilimsel araştırmalara bile takviye verebilir.
Araştırmacılar, PHySL’nin laboratuvar ortamında da kullanılabileceğini ön görüyor. Bu hidrojel lens, klasik mikroskop lenslerinin yerini alabilir. Çok güçlü odaklama yetenekleri sayesinde, dört mikrometre kadar küçük objeleri bile ayrıntılı bir halde görmeyi sağlıyor.
