'Nekrobotik'in artan uygulamaları: Ölü örümcek leşlerini biyohibrit robotlara dönüştürmek

2022'de, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Rice Üniversitesi'ndeki bilim insanları , hayvanların ölü bedenlerinden biyolojik robotlar yaratmak için "nekrobot" terimini kullandılar. Advanced Science'da yayınlanan bir çalışma , baş yazar Faye Yap ve Rice'ın George R. Brown Mühendislik Okulu'ndan Daniel Preston'ın kurt örümceklerinin benzersiz fizyolojisini mekanik kavrama araçları olarak kullanmak için nasıl kullandıklarını anlattı. Kendi ağırlıklarından %130'a kadar daha ağır nesneleri kavrayabildiler ve süreçte hassasiyet ve dengeyi korurken 1.000'den fazla kavrama döngüsü gerçekleştirebildiler. Preston bir açıklamada, "Ölümünden sonra örümceğin, küçük ölçekli, doğal olarak türetilen kavrayıcılar için mükemmel bir mimari olduğu ortaya çıktı" dedi.

Bu, otomasyona ve "nekrobotik" adını verdikleri yeni bir araştırma alanına doğru atılan ilk adımdı. O zamandan beri, özellikle mikroçipler gibi elektronik bileşenleri manipüle etmek gibi küçük, hassas görevleri yerine getirmek için uygulamaları incelendi. Ayrıca yüzeysel cerrahilerde veya tıbbi ekipman kıtlığı olduğunda kullanımlarından da bahsediliyor ve doğal kamuflajları onları vahşi doğada hasat için ideal hale getiriyor. Aynı zamanda, düşük maliyetli, biyolojik olarak parçalanabilir robotikten bahsediyoruz.

Makalede, " Doğanın ürettiği özelliklere ve mekanizmalara benzer özelliklerden ve mekanizmalardan yararlanılarak, tamamen yeni yeteneklere veya avantajlara sahip mühendislik sistemleri yaratılabilir; bu araştırma alanı biyolojik olarak ilham alan veya biyomimetik tasarım olarak bilinir " ifadeleri yer alıyor.

"Binlerce yıllık evrim boyunca kendilerini geliştirmiş organizmaları gözlemleyerek, bilim insanları ve mühendisler lotus yaprakları ve Namibya böceklerine dayalı yüzey ıslanabilirlik değişikliklerinden gekoların ayak parmaklarını taklit eden yapışma mekanizmalarına kadar çeşitli yetenekler geliştirdiler," diyor Rice Üniversitesi araştırması. Araştırmacıların robot tasarımına rehberlik etmek için karasal hayvanların ve su canlılarının hareketlerinden de ilham aldıklarını ekliyor.

Böyle bir şeye ulaşmak için ilk adım, hareketlerinin nasıl çalıştığını anlamaktı. Faye Yap, bir makine mühendisi olarak, hidrolik konusundaki araştırmalarının bu şekilde kullanılacağını hiç düşünmediğini medyaya itiraf etti. Her şey, laboratuvarının zemininde ölü bir örümcek bulduğunda başladı. Örümcekleri gözlemledikten sonra, öldüklerinde her zaman küçüldüklerini fark etti.

"Örümcek bacakları yalnızca fleksör kaslar içerdiğinden, ölümden sonra örümceğin bacakları hidrostatik basınç eksikliğinden dolayı vücuda doğru içe doğru kıvrılır ," diye belirtiyor uzmanlar. Ve Preston , örümceklerin "bacaklarını, başlarının yakınında kasılıp kanı uzuvlarına gönderen ve onları açılmaya zorlayan bir oda (prosoma) sayesinde uzattıklarını " açıklamaya devam etti. Sıvı hacmi azaldığında, bacaklar geri çekilir.

Yap, bu örümceklerin bacaklarındaki bu doğal hidrolik sistemden yararlandı ve prosomalarına bir iğne soktu. Hava geçirmez bir conta oluşturmak için şırıngayı tutkalla sabitledi . Bu mekanizma, örümcek canlıymış gibi bacaklarını hareket ettirmesini sağladı ve onu biyolojik bir robotik kavrayıcıya dönüştürdü. Sadece yaklaşık 10 dakika süren bir işlem.

İlhamın ötesine geçerek, "biyohibrit sistemler, doğal veya tasarlanmış hücreleri ve dokuları yapay veya cansız bileşenlerle birleştirerek küçük ölçekte biyouyumlu robotlar ve aktüatörler üretir" diye açıklıyor yayınlanan belge. Bilim kurgu gibi görünen şey, yeni çalışma yolları açan bir gerçeklik olabilir.

Aslında, 'La Voz de Galicia' 2024'te, bilişsel teknoloji uzmanı ve Haydarabad'daki Woxsen Üniversitesi başkan yardımcısı olan İspanyol Raúl Villamarín Rodríguez'in ameliyatlarda robotik örümcek çürümesinin kullanımını öngören bir projeye öncülük ettiğini bildirdi. Bu teknolojiyi Cannes Dünya Yapay Zeka Festivali'nde sundu. Dahası, yapay zeka bu biyotik malzemeler için yeni kullanımlar keşfedebilir. Teknoloji hala gelişiminin erken aşamalarında, ancak potansiyeli umut verici.