Bilim İnsanları Elektrik Kullanmadan Çalışabilen, Kendi Kendine Çalışan, Akuatik Robot Geliştirdiler

Enerji Bakanlığı’nın Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı (Berkeley Lab) ve Massachusetts Amherst Üniversitesi’ndeki bilim insanları, elektrik kullanmadan sürekli olarak çalışabilen ilk kendi kendine çalışan akuatik robota sahip oldular.

Araştırma, Nature Chemistry dergisinde yayımlandı.

“Su Üzerinde Yürüyen” Robotlar

Bu “su üzerinde yürüyen” sıvı robotlar, değerli kimyasalları almak için su altına dalabilir ve sonra yüzeye çıkarak onları tekrar tekrar teslim edebilir.

Bu, elektrik girişi olmadan sürekli olarak çalışan ilk teknolojidir. İlaç sentezi veya ilaç teslimi için otomatik bir kimyasal sentez veya ilaç teslimi sistemi olarak kullanılabilecek potansiyele sahiptir.

Tom Russell, araştırmanın kıdemli yazarı, ziyaretçi öğretim üyesi ve Massachusetts Amherst Üniversitesi’nden polimer bilimi ve mühendisliği profesörüdür. Berkeley Lab’ın Malzeme Bilimleri Bölümü’nde Adaptive Interfacial Assemblies Towards Structuring Liquids programını yönetiyor.

“Nesnelerin yüzme kabiliyetini kontrol etmek için kimyayı kullanan, bağımsız olarak çalışan bir sıvı robotik sistemi tasarlamakta bir engellemeyi aştık” dedi.

Russell’a göre, teknoloji, “liquibots” olarak bilinen bir aile olan robotik cihazları önemli ölçüde geliştiriyor. Daha önce araştırmacılar, bu liquibotların bağımsız olarak bir görevi gerçekleştirebileceğini gösterdi, ancak sadece bir kez. Diğerleri bir görevi sürekli olarak gerçekleştirebilir, ancak çalışmak için elektrik gerektirir.

“Elektriksel enerji sağlamamız gerekmiyor, çünkü liquibotlarımızın gücü veya ‘yiyeceği’ kimyasal olarak окружan medyadan alıyor” dedi.

Deneyleri Çalıştırma

Russell ve ilk yazar Ganhua Xie, Berkeley Lab’ın Malzeme Bilimleri Bölümü’nde bir dizi deney gerçekleştirdi. Xie, Berkeley Lab’da eski bir postdoc araştırmacı ve şu anda Çin’deki Hunan Üniversitesi’nde profesör.

Bu deneyler aracılığıyla, ikili, liquibotlara tuz “beslediğinde” onların daha ağır veya daha yoğun hale geldiğini öğrendi.

Berkeley Lab’ın Molecular Foundry’de Paul Ashby ve Brett Helms tarafından yapılan ek deneyler, liquibotların kimyasalları nasıl taşıdığını gösterdi.

Liquibotlar sadece 2 milimetre çapındadır ve çünkü çözeltiden daha yoğundurlar, çözeltinin ortasında toplanırlar ve seçilen kimyasallarla doldururlar. Bu, oksijen kabarcıkları üreten bir reaksiyona neden olur, bu da liquibotu yüzeye kaldırır. Başka bir reaksiyon meydana gelir ve liquibotu kabın kenarına çeker, burada kargoyu boşaltabilir.

Bu işlem tekrar tekrar gerçekleşir.

Liquibotlar, formülasyonlarına bağlı olarak birçok görevi aynı anda gerçekleştirebilir. Bazıları çevredeki farklı gaz türlerini algılayabilirken, diğerleri belirli kimyasallara tepki verebilir.

Bu uygulamaların yanı sıra, liquibotlar ayrıca ilaç keşfi veya ilaç sentezi uygulamalarında kullanılan otomatik, sürekli robotik sistemlere de olanak tanıyabilir.

Ekibin şimdi teknolojiyi daha büyük sistemler için ölçeklendirmeye çalışırken, katı yüzeylerde nasıl çalıştırılacağını keşfetmeye çalışacağı öngörülüyor.