Ana Sayfa » Kendi Kendini İdare Edebilen Yumuşak Bitki Robotu

Kendi Kendini İdare Edebilen Yumuşak Bitki Robotu

İnsanlara hayvanlara ve bitkilere benzeyen robotların yasayan organizmalardan ayırt edilemediği bir dünya hayal edin. Bu robotların çevreden gelen uyaranlara cevap verdiğini, yapay metabolizmaları sayesinde kendi kendilerini idare edip çalışabildiklerini, kendi kendilerini tamir edebildiklerini (iyileştirebildiklerini) düşünün. Bu fikir size bilim kurgu gibi gözükebilir çünkü günümüzdeki robotlar ‘bilgisayar beyinleri’ ile idare edilen, çoğunlukla sert ve dayanıklı malzemelerden yapılmışlardır. Bu nedenle ‘makinelerden organizmalara geçiş’ pratikte oldukça zor, neredeyse imkânsızdır. Fakat robotları sert malzemeler ve elektronik devreler ile değil de doğada bulunan organizmaların yapıtaşlarını kullanarak (organik malzemeler ve biyokimyasallar) inşa edersek bu hiç de hayal edilmesi zor bir resim değildir.

Bu düşünce, yaşayan organizmalar gibi davranan yumuşak robotların doğuşunu akla getirmektedir. Bilkent Üniversitesi’nde Dr. Bilge Baytekin’in önderliğinde bir grup araştırmacı bu fikrin bitkiler için uygulanabilir olduğunu gösterdi. Yeni yayınlanan makalelerinde, Dr. Baytekin, S. Doruk Cezan ve Dr. H. Tarik Baytekin, literatürde ilk kez, kendi kendini idare edebilen yumuşak bir bitki robotunu tanıttılar.

Yapılan çalışmayı Dr. Baytekin ‘Yaptığımız robot bitkiler yapraklarına bağlanmış güneş panellerinden elde edilen enerjiyi arttırmak için gün boyu güneşin tüm pozisyonlarını takip edebiliyor. Bunu kendi başlarına – herhangi bir pile, elektronik devreye ya da dışarıdan kontrole gerek duymadan – yapabiliyorlar. Biz (insanlar) buna müdahale etmiyoruz, sistem doğadan esinlenmiş basit bir mekanizma sayesinde kendi kendini idare edebiliyor.’ diye açıkladı.

‘Bütün yaşayan organizmalarda, içeriden ve dışarıdan gelen tüm uyarılara verilen tepkiler biyokimyasal geri bildirim mekanizmaları ile kontrol edilmektedir. Bitkiler transpirasyon adı verilen mekanizma ile yaparak suyu köklerinden yapraklarına taşırlar ve buradan buharlaşma ile atarlar. İşte bu, robotlara entegre ettiğimiz mekanizmadır. Sürekli devam eden solunum ve yaprakların pozisyonu robotlarda geri bildirim mekanizmasını oluşturmaktadır.’

Araştırma grubunun, yalnızca kesilmiş ve katlanmış kâğıt ve şeker jellerini içeren basit tasarımıyla robot oldukça karmaşık davranışını yüksek takip verimliliği ile başarmaktadır. ‘Robotlarımızın yasayan bitkiler gibi son derece enerji verimli olmalarını istedik. Karmaşık görevleri merkezi kontrol ya da motorlara ihtiyaç duymadan yerine getirebilirler.’ Diyen Dr. Baytekin, bu yaklaşımla iki bitki hareketini robotta kopyalamayı başardıklarını belirtti: Heliotropizm (güneşi takibi) ve Niktinasti (aydınlıkta yaprakların açılması ve karanlıkta kapanması).

Dr. Baytekin ayrıca, ‘Yaşamayan nesnelerin otonom davranışları insanlar için her zaman heyecan verici olmuştur. Ama biz bunun bir sihir gösterisinin üzerine çıkıp bir takım faydalı işlere de yaramasını istiyoruz. Robotlar bu yüzden yapılıyor, iş yapmak için. Kendi kendine güneşi takip edebilen bitkiler güneş enerjisini maksimuma çıkarmak için kullanılıyor – güneşi takip eden bitki etmeyene göre güneş panellerinden elde edilen enerjiyi yüzde 120 artırmaktadır. Doğada bunun en bilenen örneği olan ayçiçeğine bakıldığında bu şaşırtıcı bir şey değil. Doğadan aldığımız ilhamla yapay benzerleri yapmaya devam edeceğiz.’ diye ekledi.

Baytekin grubu Avrupa Birliği ROBOCOM++ ERANET konsorsiyumunda ‘uyarıya cevap veren ve kendini yenileyen robotlar’ pilot projesinin lideridir. Projenin ulusal ayağı TÜBİTAK tarafından 117M004 proje numarasıyla fonlanmıştır.

Soft Robotics, DOI: 10.1089/soro.2019.0036.