Yeni Nesil Robotik: Bilim İnsanları İnsan Gibi İyileşen, Hisseden ve Görünen Bir Cilt Geliştiriyor
Profesör Shoji Takeuchi’nin ekibi tarafından geliştirilen yeni bir teknik, tasarlanmış derinin insansı robotlara etkili bir şekilde bağlanmasını sağlayarak görünümlerini ve işlevlerini iyileştiriyor. Bu, tıbbi araştırma ve kozmetik testleri gibi alanlarda devrim yaratabilir. Kaynak: ©2024 Takeuchi ve diğerleri. CC-BY-ND
Bilim insanları, robotlara mühendislik ürünü deri takmak, böylece hem işlevselliklerini hem de görünümlerini iyileştirmek için bir yöntem geliştirdiler. Japon araştırmacılar, insansı robotlara tasarlanmış deri dokusunu bağlamak, hareket kabiliyetlerini, kendi kendini iyileştirme yeteneklerini ve duyusal yeteneklerini geliştirmek için bir yöntem geliştirdiler. Bu teknik, derinin daha iyi yapışmasını ve robotun mekanik parçalarıyla birlikte hareket etmesini sağlayan özel delikler içeriyor. Bu gelişmeler, tıbbi araştırmaları, kozmetik testleri ve daha gerçekçi robotların geliştirilmesini önemli ölçüde etkileyebilir.
Biyohibrit Sistemlerdeki Gelişmeler
Araştırma, biyohibrit robotik alanında öncü olan Tokyo Üniversitesi’nden Profesör Shoji Takeuchi tarafından yönetildi. Laboratuvarı olan Biyohibrit Sistemler Laboratuvarı, biyolojik kas dokusu , 3D yazdırılmış laboratuvarda yetiştirilen et, iyileşebilen tasarlanmış deri ve daha fazlasını kullanarak yürüyen mini robotlar yarattı. Takeuchi, robotik deri fikrini daha da ileriye götürerek özelliklerini ve yeteneklerini geliştirme ihtiyacı hissettiğinde bu öğelerin sonuncusu üzerinde araştırma yapıyordu.
Takeuchi, “Laboratuvarımızda büyüttüğümüz, tasarlanmış deri dokusuyla kaplı parmak şeklindeki bir robot üzerinde daha önce yaptığım araştırmalarda, robotik özellikler ile derinin deri altı yapısı arasında daha iyi bir yapışmaya ihtiyaç duyduğumu hissettim,” dedi. “İnsan deri-bağ dokularını taklit ederek ve katı malzemelerde özel olarak yapılmış V şeklinde delikler kullanarak, deriyi karmaşık yapılara bağlamanın bir yolunu bulduk. Derinin doğal esnekliği ve güçlü yapışma yöntemi, derinin robotun mekanik bileşenleriyle birlikte yırtılmadan veya soyulmadan hareket edebilmesi anlamına geliyor.”
Yenilikçi Cilt Bağlantı Teknikleri
Cilt dokusunu katı yüzeylere tutturmak için kullanılan önceki yöntemler mini ankrajlar veya kancalar gibi şeyler içeriyordu, ancak bunlar cilt kaplamaları alabilecek ve hareket sırasında hasara neden olabilecek yüzey türlerini sınırladı. Bunun yerine küçük delikler dikkatlice tasarlanarak, esasen herhangi bir yüzey şekline cilt uygulanabilir. Ekibin kullandığı numara, yapışma için özel bir kolajen jeli kullanmaktı; bu jel doğal olarak viskoz olduğundan minik deliklere beslenmesi zordu. Ancak, plazma işlemi adı verilen plastik yapışma için yaygın bir teknik kullanarak, kolajeni deliklerin ince yapılarına çekmeyi ve aynı zamanda cildi söz konusu yüzeye yakın tutmayı başardılar.
Takeuchi, “Geliştirme süreci sırasında yumuşak, ıslak biyolojik dokuları manipüle etmek, alan dışındaki insanların düşündüğünden çok daha zordur. Örneğin, sterilite korunmazsa, bakteriler girebilir ve doku ölür,” dedi. “Ancak, artık bunu yapabildiğimize göre, canlı deri robotlara bir dizi yeni yetenek kazandırabilir. Kendi kendini iyileştirme büyük bir olaydır – bazı kimyasal bazlı malzemeler kendilerini iyileştirmek için yapılabilir, ancak ısı, basınç veya diğer sinyaller gibi tetikleyicilere ihtiyaç duyarlar ve ayrıca hücreler gibi çoğalmazlar. Biyolojik deri, bizimki gibi küçük yırtıkları onarır ve sinirler ve diğer deri organları algılama vb. amaçlarla kullanılmak üzere eklenebilir.”
Gelecekteki Etkiler ve Geliştirmeler
Ancak bu araştırma sadece bir noktayı kanıtlamak için yapılmadı. Takeuchi ve laboratuvarı, tıbbi araştırmanın çeşitli alanlarında yardımcı olabilecek bu uygulama için aklında bir hedef var. Çip üzerinde organ fikri özellikle yeni değil ve ilaç geliştirme gibi şeylerde kullanılıyor, ancak çip üzerinde yüz gibi bir şey cilt yaşlanması, kozmetikler, cerrahi prosedürler, plastik cerrahi ve daha fazlası üzerine yapılan araştırmalarda faydalı olabilir.
Ayrıca, sensörler gömülebilirse, robotlar daha iyi çevresel farkındalık ve gelişmiş etkileşim yetenekleriyle donatılabilir. Takeuchi, “Bu çalışmada, insanlarla aynı yüzey malzemesi ve yapıya sahip bir yüz yaratarak insan görünümünü bir dereceye kadar taklit etmeyi başardık,” dedi. “Ek olarak, bu araştırma aracılığıyla, daha insan benzeri bir görünüm elde etmek için yüzey kırışıklıkları ve daha kalın bir epidermis gerekliliği gibi yeni zorluklar belirledik.
Ter bezleri, yağ bezleri, gözenekler, kan damarları, yağ ve sinirleri dahil ederek daha kalın ve daha gerçekçi bir cilt yaratılabileceğine inanıyoruz. Elbette, sadece malzeme değil, hareket de önemli bir faktördür, bu nedenle bir diğer önemli zorluk, robotun içine sofistike aktüatörler veya kaslar entegre ederek insan benzeri ifadeler yaratmaktır. Kendini iyileştirebilen, çevresini daha doğru bir şekilde algılayabilen ve görevleri insan benzeri bir el becerisiyle yerine getirebilen robotlar yaratmak inanılmaz derecede motive edici.”
