Mucize madde ile 1000 kat daha güçlü robot kasları

Kol kaslarımızı gevşetip sıktığımızda kasılan aslında kaslar değil; onu oluşturan hücrelerdir. Kaslarımızı çevreleyen her hücrenin sınırlı da olsa kasılabilme özelliği vardır. Küçücük bir motor yardımı ile çalışır ve hareketin makara düzeneğinde olduğu gibi tüm hücrelerde gerçekleşmesini sağlar. Böylece her kas bağımsız hareket etmektense milyonlarca kas ile uyum içerisinde olur. Hal böyleyken robot kaslarını her ne kadar görünüşte aynı olsalar da “kas” olarak adlandırmak yanlış olabilir. Çünkü onlar gerçekte otomatik ya da hidrolik pompalardır – ya da her nasıl adlandırmak isterseniz. Bu hafta bu olayın aksinin kanıtlanmasını sağlayacak bizim kaslarımıza benzer şekilde çalışabilen kaslar gündeme oturdu.

ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı Lawrence Berkeley Laboratuvarı’nda gerçekleştiren araştırmada tüm gözler vanadium dioxide adlı mucize maddeye çevrildi. Isıya göre iletken-yalıtkan olma özelliğine sahip olan bu madde uzun zamandır elektronik sektörünün yanı sıra sanayi alanlarında zaten kullanılıyordu.

67 °C ısıya ulaşıldığında kristal yapı elektronların sistem içerisinde serbestçe akışını sağlayan faz kayması evresine giriyor. Basınç ve gerilim sayesinde metal kolayca form değiştirebiliyor. Aşağıdaki videoda görüldüğü gibi devinim inanılmaz bir kuvvet ile gerçekleşiyor. Vanadium dioxide, kendisinden 50 kat daha büyük bir nesneyi 60 milisaniye içerisinden uzunluğunun beş kat daha uzak mesafesine gönderebiliyor.

Robo-miyozin, kendi kasılma döngüsü içerisinde ileri-geri ani tepki vermeden, ayrışmadan milyonlarca kez hareket edebiliyordu. Bu döngü ısı ile test edildiğinde, araştırmacılar ısı döngüsü ile ilgili iki yöntem buldu. Tüm birimlerin tek bir birim gibi çalışmasını sağlayabilmek amacıyla tüm ısıyı değiştirmek için küçük bir ısıtıcı yastığı kullanılabilir. Daha iyi bir çözüm ise her kasılmada daha az enerji kullanan ve motorun hedeflediği ısının elde edilmesini sağlayabilecek olan ince tellerden elektrik akımını geçirmek.

Bu tarz bir kas hareket modelinin avantajları sayılamayacak kadar çoktur ve bu kas modeli sayesinde protein ve yağ zincirleri gibi nispeten daha zayıf bileşenlerden oluşan hayvan kasları teknoloji tarafından egale edilmiştir. Henüz enerji maliyeti bilinmese de mevcut çözümlere göre son derece verimli olabileceği öngörülüyor.

Birçok modern robot mühendisi, yalnızca bir vanadium teliyle mekanizma gücü yaratma fikrine kesinlikle bayılacak. Bu gelişme, daha sağlam bir robot sisteminin yapılabileceğinin erken bir kanıtı. Böyle bir kasın yapılmış olması yalnızca büyük bir başarı değil, devrim niteliğinde bir buluşun habercisi. Gelecekte araştırmacılar bu gücü daha yararlı bir şekilde kullanacak.

Kaynak: extremetech.com

+ Yorum bulunmuyor

Yorum yap