Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Toprak, günlük yaşamın en önemli, hatta hafife alınan unsurlarından biridir; güvendiğimiz gıda ve kaynakları yetiştirmek için gereklidir, kuraklıkla mücadele eder, sellere karşı koruma sağlar ve karbondioksiti gelecek yıllar boyunca hapsedebilir. Ancak artan sıcaklıklar, iklim değişikliği ve biyolojik çeşitlilik kaybı nedeniyle ayaklarımızın altındaki toprak sürekli tehdit altında. Toprağın ne kadar basit olduğunu düşünsek de toprağın derinliklerinde gerçekte neler olup bittiğini bilmek oldukça zordur.

Ancak İtalya'daki bilim insanları robotik bir çözüme, tohumdan ilham alan bir robota sahip olabileceklerini düşünüyor. Cenova'daki Istituto Italiano di Tecnologia'nın (IIT-İtalyan Teknoloji Enstitüsü) bir parçası olan Biyoilhamlı Yumuşak Robotik (BSR) Laboratuvarı'ndaki bilim insanları, sensör görevi görebileceğini iddia ettikleri ilk 4D baskılı tohumdan ilham alan yumuşak robotu geliştirdiler; topraktaki kirleticileri, CO2 seviyelerini, sıcaklığı ve nemi izlemek için. Bulgularını bu yılın başlarında Advanced Science'da yayınladılar . Araştırma, hava ve topraktaki çevresel değişiklikleri tespit edebilen robotlar yapmayı amaçlayan, AB tarafından finanse edilen I-Seed projesinin bir parçası.

Burada Güney Afrika sardunyasının veya Pelargonium apendikulatumun yapısından ilham alan yapay bir tohum var. Yumrulu, tüylü yapraklı bitkinin tohumları, ortamın ne kadar nemli olduğuna bağlı olarak şekil değiştirme yeteneğine sahiptir. Araştırmaya göre tohumların bitkiden ayrılma zamanı geldiğinde, tohumlar ayrılıyor ve bağımsız olarak hareket ederek toprak çatlaklarına “nüfuz edebiliyor”. Bu durum, sarmal şeklinin ortamdaki değişikliklere göre değişmesinden dolayı adeta bir sürünme ve yanma hareketine benzemektedir. Kıvırcık tohumlar, mevcut koşullara göre genişleyip büzülerek kendilerine bir yuva bulabilirler.

IIT-BSR'deki ekip, neme maruz kaldığında emen ve genişleyen malzemeler kullanarak 3D baskı ve elektroeğirmeyi birleştirerek bu tohumları taklit etti. Yazarlar, kaynaştırılmış biriktirme modellemesini kullanarak, su çekme yeteneklerini arttırmak için oksijen plazması kullanılarak etkinleştirilen, biyolojik olarak parçalanabilen bir termoplastik polyester olan polikaprolaktondan bir alt tabaka katmanı bastılar. Daha sonra, polietilen oksit kabuk ve selüloz nanokristal çekirdekten yapılmış elektrospun higroskopik fiberler eklediler. 

Bir toprak örneğinde test edildiğinde robot, doğal tohuma benzer şekilde yalpalayabiliyor, şeklini çatlaklara göre ayarlayabiliyor ve topraktaki deliklere girebiliyordu. Kendi ağırlığının yaklaşık 100 katını kaldırabildiğinden bahsetmiyorum bile. IIT'de doktora öğrencisi olan ilk yazar Luca Cecchini, yaptığı açıklamada biyolojik olarak parçalanabilen ve enerji açısından otonom robotların "yüzey toprağı araştırma ve izleme için kablosuz, pilsiz araçlar" olarak kullanılabileceğini söyledi

 Kaynak: popsci.com