Singapur'daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi (NTU) araştırmacıları, hamamböceklerinin su altında saatlerce durabilmesini sağlayan üç boyutlu yazıcıyla üretilmiş esnek bir "dalgıç kıyafeti" geliştirdi.
Gelecekte sel basmış mağaralarda ya da enkaz altındaki arama kurtarma çalışmalarında görev alan ekiplerin arasında insanlar yerine uzaktan kumandayla yönlendirilen hamamböcekleri de yer alabilir.
REKLAM
REKLAM
Singapur'daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi (NTU) araştırmacıları, hamamböceklerinin su altında saatlerce durabilmesini sağlayan üç boyutlu yazıcıyla üretilmiş esnek bir "dalgıç kıyafeti" geliştirdi.
Hakemli bilimsel dergi Nature Communications'ta yayımlanan çalışmaya göre sistem, böceklerin yalnızca karada değil su altında da görev yapabilmesinin önünü açıyor.
Oksijen üreten sırt çantası taşıyorlar
Araştırmacılar daha önce uzaktan kontrol edilebilen "siborg böcekleri" arama kurtarma çalışmaları ve boru hattı incelemeleri gibi görevlerde kullanıyordu. Ancak bu sistemler yalnızca karada çalışabiliyordu.
Yeni geliştirilen sistemde hamamböcekleri sırt çantası gibi taşıdıkları küçük bir dalgıç düzeneğiyle donatılıyor.
Yaklaşık 10 x 10 milimetre boyutundaki, üç boyutlu yazıcıyla üretilmiş sırt çantasının içinde kimyasal oksijen üreten bir sistem bulunuyor. Mangan dioksit katalizörüyle kaplanmış sünger, hidrojen peroksitle tepkimeye girerek yavaş yavaş oksijen oluşturuyor.
Üretilen oksijen daha sonra silikon tüpler aracılığıyla hamamböceğinin solunum açıklıklarına (spiraküllerine) iletiliyor ve böceğin su altında nefes almasını sağlıyor.
Su altında üç saate kadar çalışabildi
Araştırma ekibi, sistemi çeşitli su altı engellerini taklit eden üç boyutlu yazıcıyla hazırlanmış tünellerde test etti.
Denemelerde uzaktan kontrol edilen siborg hamamböcekleri karşılarına çıkan tüm engelleri başarıyla aşmayı başardı. Su altındaki hareket hızları ise karadaki performanslarına göre biraz daha düşük oldu.
En dikkat çekici sonuç, hayatta kalma süresinde görüldü. Normalde yalnızca birkaç dakika su altında yaşayabilen hamamböcekleri, yeni sistem sayesinde üç saate kadar nefes alarak görev yapabildi.
Araştırmacılar bunun uzun süren arama kurtarma operasyonlarında önemli avantaj sağlayabileceğini belirtiyor.
Beyinlerine yerleştirilen elektrotlarla yönlendiriliyorlar
Bilim insanları yaklaşık on yılı aşkın süredir uzaktan kontrol edilebilen böcekler üzerinde çalışıyor.
Bu yöntemde böcek önce uyuşturuluyor, ardından beynine ve bazı duyu organlarına küçük elektrotlar yerleştiriliyor. Araştırmacılar daha sonra kablosuz bir kumandayla elektrik sinyalleri göndererek böceğin hareket yönünü değiştirebiliyor.
Bununla birlikte sistem hamamböceğini tamamen kontrol edilen bir "zombi"ye dönüştürmüyor.
Araştırmacılar, böceğin doğal hareket kabiliyetini korumasının kritik önem taşıdığını vurguluyor. Böylece hamamböceği engelleri aşabiliyor, dar boşluklardan geçebiliyor ve tehlikeli enkaz parçalarından kendi içgüdüleriyle kaçınabiliyor. İnsan operatör ise yalnızca genel yönlendirmeyi sağlıyor.
Robotlara göre önemli avantajları var
Araştırmacılara göre siborg böcekler klasik robotlara kıyasla bazı önemli avantajlar sunuyor.
Canlının kendi kas sistemi kullanıldığı için motorlara ve karmaşık mekanik parçalara ihtiyaç duyulmuyor. Bu da enerji tüketimini önemli ölçüde azaltırken ağır bataryaların taşınmasını gereksiz hâle getiriyor.
Ancak bu yaklaşımın önemli bir sınırlaması da vardı. Böceklerin yaşamak için oksijene ihtiyaç duyması, özellikle su altında veya oksijenin az olduğu ortamlarda görev yapmalarını zorlaştırıyordu.
NTU Havacılık Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi ve araştırmanın başyazarı Hirotaka Sato, "Şiddetli yağışlar ve sellerden sonra gerçek afet bölgelerinde enkaz, kanalizasyon hatları ve dar geçitler su altında kalabiliyor. Siborg böceklerimizin çalışma alanını su altını da kapsayacak şekilde genişletmenin arama kurtarma çalışmalarına katkı sağlayacağına inanıyoruz," dedi.
Uzay görevlerinde de kullanılabilir
Araştırmacılar geliştirilen sistemin yalnızca su altı operasyonlarıyla sınırlı kalmayabileceğini düşünüyor.
Çalışmaya göre aynı prensip, oksijenin sınırlı olduğu farklı ortamlara da uyarlanabilir. Bu da gelecekte uzay görevlerinde görev alabilecek "siborg hamamböcekleri" fikrini teorik olarak mümkün kılıyor.
Bununla birlikte araştırmacılar mevcut deneylerin yalnızca birkaç santimetre derinliğindeki sularda gerçekleştirildiğini vurguluyor. Dolayısıyla hamamböceklerinin yakın zamanda derin deniz keşiflerinde görev alması beklenmiyor.