İsviçre’deki EPFL (Lozan Federal Politeknik Okulu) araştırmacıları, balık yemi ve cilt bakım ürünlerinde kullanılan maddelerden üretilen çevre dostu bir su robotu geliştirdi.
Yüzey gerilimi ve biyolojik olarak parçalanabilen yakıtla çalışan robot, çevreyi izleme cihazlarında plastik ve elektronik kullanımına alternatif olarak hem güvenli hem de besleyici bir seçenek sunuyor. Tekne şeklindeki robot, bazı su böceklerinin hareket etmek için kullandığı Marangoni etkisinden yararlanıyor. Ayrılabilir küçük bir hazne içinde gerçekleşen kimyasal reaksiyon sonucu karbondioksit gazı açığa çıkıyor. Bu gaz, yakıt kanalına girerek yakıtı dışarı itiyor. Yakıtın su yüzeyine yayılmasıyla yüzey gerilimi azalıyor ve bu da robotun ileri doğru hareket etmesini sağlıyor.
Yaklaşık 5 cm uzunluğundaki bu robot, yalnızca birkaç dakika boyunca su yüzeyinde serbestçe hareket etmekle kalmıyor, aynı zamanda tamamen toksik olmayan ve doğada çözünebilen bileşenlerden oluşuyor. Kimyasal tepkime limon tuzu (sitrik asit) ve karbonatla gerçekleşiyor – bu ikili okul deneylerinden tanıdık “volkan patlaması” tepkimesinde de kullanılıyor. Yakıt ise genellikle cilt bakım ürünlerinde yer alan propilen glikol maddesi.
EPFL doktora öğrencisi Shuhang Zhang, “Doğal ortamlarda kullanılmak üzere geliştirilen mini yüzücü robotlar genellikle plastik ve elektronik içeriyor. Bu da hassas ekosistemlerde yaygın kullanımını zorlaştırıyor. Biz bu çalışmada, bu malzemelerin tamamen yenilebilir ve doğada çözünebilen alternatiflerle değiştirilebileceğini gösterdik,” dedi.
Hem Faydalı Hem Besleyici
Balık dostu olarak tasarlanan robotun dış yapısı, ticari yemlere kıyasla %30 daha fazla protein ve %8 daha az yağ içeren balık yeminden üretildi. Araştırmacılar, robotların kullanım ömrü sonunda sucul canlılar için bir besin kaynağına dönüşmesini hedefliyor.
EPFL Mühendislik Fakültesi’ne bağlı Akıllı Sistemler Laboratuvarı’nın direktörü Dario Floreano ve ekibi, bu robotları büyük sayılarda konuşlandırmayı planlıyor. Her bir robot, suyun pH’ı, sıcaklığı, kirleticiler veya mikroorganizma varlığı gibi çevresel verileri toplayabilen biyolojik olarak parçalanabilir sensörlerle donatılabilecek.
Robotlar yönlendirme sistemiyle çalışmıyor, ancak asimetrik yakıt kanalları sayesinde ‘sola dönen’ ve ‘sağa dönen’ modeller üretilerek rastgele dağılım sağlanıyor. Bu özellik sayesinde, robotlar su yüzeyinde düzensiz şekilde hareket ederek balıklara besin veya ilaç taşıyabiliyor.
Araştırmacılar, bu robotların ileride su canlılarının zihinsel gelişimine katkı sağlayabileceğini öne sürse de, bu konuda henüz herhangi bir hayvan testi yapılmadı.
Yenilebilir Robotik Yükselişte
Bu proje, son dönemde gelişen yenilebilir robotik alanında önemli bir adım olarak değerlendiriliyor. Floreano’nun yönettiği laboratuvar daha önce de gıda taşıyabilen yumuşak aktüatörler, yenilebilir devreler ve bitki büyümesini izlemek için iletken mürekkepler gibi projeler geliştirdi. 2021 yılında Avrupa Birliği’nden 3,5 milyon euro destek alan RoboFood konsorsiyumu kapsamında, bu alanda birçok yeni potansiyelin keşfedilmesi hedefleniyor.
Floreano, “Elektronik atıkların biyolojik olarak çözünebilir materyallerle değiştirilmesi yoğun biçimde araştırılıyor. Ancak hem besleyici hem de işlevsel yenilebilir materyallerin kullanımı hâlâ büyük ölçüde keşfedilmemiş bir alan. Bu yaklaşım, insan ve hayvan sağlığı için yeni fırsatlar yaratabilir,” diye konuştu.