Ahtapot Cildi Yumuşak Robotlara İlham Oluyor
Kıvrımlı bacakları, esnek cildi ve renkli kamuflaj derisi ile ahtapotun, bilim adamları ve mühendisler arasında birçok hayranı var. Örneğin, yumuşak robot üreticileri, ahtapotların küçük alanlara kayarak sığma yeteneğini taklit etmeyi amaçlamaktadır. Kamuflaj uzmanları, ahtapotların avcılardan kaçmak için kullandığı ciltlerine benzer renkleri ayarlanabilir yüzeyler oluşturmak istiyor.
Ahtapotun formundan ve renk değiştirme yeteneklerinden ilham alan araştırmacılar, farklı renklerde ışıyan süperstrik yapay bir deri yarattılar.Elektrolüminesans malzeme, yumuşak robotlarda, ayrıca üstündeki ekranı ikiye katlanabilen akıllı kolluklar gibi giyilebilen maddelerde de kullanılabilir.
Cornell Üniversitesi’nden Robert Shepherd’ın liderliğindeki araştırmacılar, poliakrilamid elastomerinde sulu lityum klorürden yapılmış esnek bir hidrojel içeren akıllı cildi geliştirdi. Bu materyal ilk olarak 2013 yılında Harvard bilim adamları George M. Whitesides ve Zhigang Suo tarafından ortaya atıldı. Shepherd’ın ekibi, bu hidrojeli farklı renklerde ışıyabilme özelliği de olan bir çalışma cihazına dahil edebildi.
Shepherd’ın akıllı derisinin beş katmanı var. Çekirdeğinde, fosfor katkılı çinko sülfit tozu sayesinde, elektriklendiğinde farklı renklerde ışıyan, elektrolüminesanslı bir silikon tabakası bulunur. Az miktarda bakır katkı maddesi, mavi veya yeşil renklerini ışıyan bir cilt üretmekte kullanılır, manganez ise cilde sarı bir ton verir. Beyaz ışık üretmek için ekip bu metalleri karıştırdı.
Bu çekirdek tabakası, çekirdeğe elektrik sağlayan elektrotlar olarak işlev gören iki iyonik hidrojel tabakası arasında bulunur. Bu üç tabaka daha sonra silikon tabakaları arasına sıkıştırılır.
Shepherd ve yardımcı yazar Chris Larson, hidrofilik hidrojeni, hidrofobik silikona bağlamanın zorlayıcı olduğunu söylüyor, ama en sonunda, silikonun yüzey Si-O bağlarını parçalamak için ozon kullanıp, yüzey hidroksil grupları oluşturarak başarılı oldular. Bu değiştirilmiş yüzey, katmanlar arasında iyi bir yapışma sağlar.
Shepherd’ın ekibi, derinin orijinal uzunluğunun altı katı kadar, tek yönde olmak üzere uzayabileceğini gösterdi. Bu deri, orijinal boyutlarının yalnızca iki katı kadar uzayabilen diğer bükülebilir,uzayabilir ekranlardan çok daha esnek. Araştırmacılar aynı zamanda bu yapay deriyi, ışıyan yumuşak bir robot içerisine yerleştirdi.
California Üniversitesi, San Diego’daki biyosinamik robot uzmanı Michael Tolley, “Bu buluş, esnek ekranlarda ve hiç şüphesiz yumuşak robotik uygulamalarında faydalı olacak ileriye dönük çok güzel bir adımı temsil ediyor. “Bu tür bir ekran ve sensörün, hizmet robotiği, eğlence veya diğer birçok uygulama bağlamında insan-robot etkileşimi için oluşturulmuş sistemler için kullanıldığını hayal edebiliyorum.”
Şu anda, bu deriyi beslemek için gereken voltaj oldukça yüksek. Bu yüzden, Shepherd , grubunun deriyi inceltmek için çalıştığını, böylece fişe takmak yerine pilleri kullanarak deriyi besleyebileceklerini söylüyor.
Kaynak : scientificamerican
