Bilim İnsanları Robotlar için İnsan Derisi gibi Büyüyecek Şekilde Bir Materyal Tasarladılar

Bilim insanları, bitki ve hayvan dokusundaki organik büyümeye benzer tarzda hidrojel büyütme yöntemi buldular. Bu araştırma doku mühendisliği ve yumuşak robotik alanında büyük etkiler bırakabilir.

Yaşamı Taklit Etmek

Singapur Nanyang Teknoloji Üniversitesi (NTU) ve Carnegie Mellon Üniversitesi ortak çalışma ile bitki ve hayvan dokularının şekline ve yapısına benzeyecek şekilde bir büyüyen hidrojel metodu geliştirdiler. Robot ve medikal yararlanılan alanlardan olacaktır.

Dokular doğal olarak geliştiklerinde, farklı bölgeler farklı oranlarda büyüyor ve bu da çok karmaşık bir şekillere neden oluyor. Araştırmacılar istenen tasarımları yaratmak için oksijen derişimini manipüle ederek bunu kendi girişimlerinde taklit ettiler. Yüksek derişimler, kimyasallar arasında büyümeyi engelleyen çapraz bağları bastırıyor.

Bu işlem jel ile kimyasal bağlar oluşturabilen yumuşak tel ve cam substrat gibi mekanik kısıtlayıcıların kullanımı ile arttırılabilir. Bu madde her türlü farklı yapıyı yapmayı mümkün kılarak, maddenin kendi kendini yapmasına öncülük edebilir.

Mevcut yöntemler malzeme katmanı ekleyerek ya da çıkararak 3 Boyutlu yapılar inşa edebiliyor. Bunun başarılı olması için gözenekli hidrojelin canlı dokularda devamlı polimerizasyon sayesinde gerçekleşen genişleme ve çoğalma işlemini taklit etmesi gerek.

Jel Geliştirmek

Hidrojel genellikle doku mühendisliğinde ve yumuşak robotik alanlarında kullanılıyor. Bu işlemin maddeyi bu amaçlar için daha da etkili yapması umut ediliyor.

Organlarımız, işlerini en iyi şekilde yapacak şekilde özelleşmiş yapılara sahiptir. Örneğin ince bağırsak yüzey alanının arttırarak besinlerin emilimini arttıran villi denilen mikroskopik yapılar ile kaplıdır. Bu işlemi kullanarak yapılar oluşturmak bizim bu tür karmaşık mimarilerin daha iyi koplayalarını yapmamızı sağlayacak.

“Hidrojellerin büyüyerek ve kendi kendilerine bir araya gelerek karmaşık yapılar oluşturması tıbbi ve robotik alanlarda geniş olanaklar sunuyor.” şeklinde yorum yaptı NTU rektörü Subra Suresh. “Diz onarımı ya da yapay karaciğer yaratmak gibi hedefin hasarlı biyolojik dokuların yenilenmesi gibi alanlarda doku mühendisliği yararlanılan alanlardan.”

Yumuşak robotiklerdeki ilerlemelerin yeni nesil robotlarda ve sentetik organ ve gelişmiş protez yapımında büyük etkisi olduğu düşünülüyor. Halihazırda yapay kaslar ve çalışan 3B olarak yazılmış kalplar üretebiliyoruz. Ama biyolojik dokuları taklit edecek daha iyi teknikler bu çabaları daha ilerilere götürebilir.

Büyüme ve yapı kontrollü hidrojeller, hareketli robot ve makinelerin geliştirilmesinde yararlı olabilir. Eğer sert iskeletleri yumuşak kas sistemindeki gibi taklit edebilirsek, bu yapıtlara daha geniş bir alanlar sunabiliriz.

Çalışma ayrıca hücre büyümesinin doğasının araştırılmasında daha ileri araştırmalara öncülük edebilir. Devamlı büyüme dünya üzerindeki yaşamın büyük bir kısmında gözleniyor, bunun için bu yeni yöntem bilim insanlarına kontrollü bir durumda bunun nasıl son bulduğunu gözlemenin bir yolunu sunuyor.

Kaynak : futurism.com