Hassas ve dar alanlarda hareket kabiliyetiyle endüstriyel denetimden tıbbi müdahalelere kadar geniş bir kullanım alanı vaat eden yumuşak robotik teknolojisinde, enerji özerkliği sorunu çözüme kavuşuyor. Singapur Ulusal Üniversitesi'nden (NUS) bir araştırma ekibi, esnek robotların hareket etmesini sağlayan manyetik alanların, aynı zamanda cihazın güç kaynağını stabilize etmek için kullanılabileceğini keşfetti. Bu buluş, geleneksel pillerin neden olduğu sertlik ve kısa ömür dezavantajlarını ortadan kaldırarak robotları daha verimli hale getiriyor.
MANTA VATOZU MODELİ
Araştırma ekibi, geliştirdikleri sistemde doğadan, özellikle de manta vatozundan ilham aldı. Manta vatozunun hareket, algılama ve enerji kullanımını vücudunda doğal bir şekilde entegre etmesi, projeye model oluşturdu. Yardımcı Doçent Wu Changsheng liderliğindeki ekip, yumuşak silikonla kaplanmış esnek çinko-manganez dioksit (Zn-MnO₂) pilleri robotun içine dikey olarak yerleştirdi. Bu dikey entegrasyon, geleneksel yanal düzenlemelerin aksine esnekliği korurken enerji için kullanılan alanı maksimize ediyor. Böylece ‘harekete geçirme’ ve ‘enerji yönetimi’ aynı fiziksel prensipte birleşiyor.
PİL ÖMRÜ ARTTI
Yapılan testler, robotun hareketini sağlayan manyetik alanların pil kimyasını olumlu etkilediğini ortaya koydu. Manyetik alanın oluşturduğu Lorentz kuvveti, elektrolit içindeki iyon hareketlerini düzenleyerek pillerin kısa devre yapmasına neden olan dendrit (iğne benzeri tortular) büyümesini engelliyor. Manyetik iyileştirme uygulanan pillerin, 200 döngüden sonra kapasitelerinin yüzde 57,3'ünü koruduğu belirlendi. Bu oran, iyileştirilmemiş örneklere kıyasla neredeyse iki kat daha yüksek bir performansa işaret ediyor.
OTONOM HAREKET KABİLİYETİ
Geliştirilen ‘manta ışını robotu’, esnek piller, yumuşak manyetik elastomer aktüatörler ve hibrit devrelerle donatıldı. Robotun yüzgeçleri dış manyetik alanlara tepki vererek yüzebiliyor, keskin dönüşler yapabiliyor ve engelleri algılayarak otonom şekilde yeniden rota çizebiliyor. Ayrıca entegre sensörler sayesinde su ortamındaki termal değişimleri haritalandırıp verileri dijital ikize aktarabiliyor. Geri bildirim algoritmaları ise dalga veya temas kaynaklı sapmaları düzelterek stabil bir sürüş sağlıyor.
ENDÜSTRİYEL KULLANIM ALANI
Bu teknolojinin gelecekte endüstriyel ve tıbbi alanlarda geniş yankı bulması bekleniyor. Araştırmacılar, boru hatlarının denetimi, deniz yaşam alanlarının izlenmesi ve ameliyathane ortamında hassas cerrahi müdahaleler gibi erişilmesi zor alanlarda bu robotların kullanılabileceğini öngörüyor. Ekip, ilerleyen süreçte minyatür ultrasonik sensörler ekleyerek ve giyilebilir pil lifleri üzerinde çalışarak teknolojinin enerji yoğunluğunu ve operasyonel dayanıklılığını daha da artırmayı hedefliyor.
