Alglerle çalışan yumuşak robot kollar ışıkla bükülüyor

Kol nasıl çalışıyor

Yaklaşık dörtte üç inç (yaklaşık 2 cm) uzunluğundaki ve kredi kartı kalınlığındaki kollar, üzerinde alg hücrelerinin yaşadığı iki hidrojel katmanından oluşuyor. Katmanlardan biri, alglerin metabolizmasıyla değişen pH'a tepki veriyor. Işık alan algler fotosentez yaparak karbondioksiti emiyor ve azot bağlıyor; bu da bölgesel pH'ı bazik yöne kaydırıp hidrojelin şişmesine yol açıyor. Karanlıkta algler solunumla karbondioksit salıyor, pH asidik tarafa dönüyor ve jel büzülüyor. İki katmanın hacim farkı bükülmeyi belirliyor.

Araştırmacılara göre pH 3 ile 7 arasındaki asidik koşullarda katman özgün ağırlığının yaklaşık yüzde 37'sine inerken, pH 11'de ağırlığı dört katına çıktı.

PH'a duyarlı diğer yumuşak robotlarda genellikle çevredeki sıvının tüm kimyasını değiştirmek gerekiyor. Alg robotlarda ise etki çok daha yerel; bu nedenle çevresel etkinin en aza indirilmesi gereken uygulamalara daha uygun.

Tutucular ve sınırlar

Kimyasal değişim hızlı başlıyor: ışık verildikten yaklaşık 20 saniye, karanlıkta ise yaklaşık 10 saniye sonra. Ancak hidrojelin belirgin biçimde bükülmesi birkaç saat sürüyor.

İlk kanıt niteliğindeki çalışmanın ardından ekip başka cihazlar da üretti. Dört parmaklı bir tutucu ışıkta kapanıyor; içi boş bir metal küreyi kaldırıp ışık kapanınca bırakıyor. Kanca biçimli başka bir tutucu ise lastik bir halkayı alıp yerine koyabiliyor. Bu nesneler küçük bir ataçtan çok daha hafif.

Ekip, uzun vadede tarımsal otomasyon ekipmanları, lab-on-a-chip cihazlarında sıvı kontrolü ve sualtı robotiği gibi alanlarda kullanılabilecek, çevreye daha duyarlı ve özerk yumuşak robotlar hedefliyor. Algler genetik olarak değiştirilmediği için mikroorganizma tabanlı teknolojilerde sık görülen biyogüvenlik kaygıları da bulunmuyor.