Katalog

ROBOTLARVEYAŞAM Mikrobotlar geldi!.. 21. yüzyılı mikrobotlar mı işgal edecek? Yazarv TA. Heppenheimer Çevirk GülterAkgün Baştarafı 1. Sayfada ilim adamlarının hayalleri değişiyor. Eskiden mekanık devlet tasarlayan beyinler, şimdilerde küçük olan şeylere karşı hayranlıklarını gizleyemiyorlar. Elektronik endüstrı gibi robot endüstrisi de, artık minik harikaların, devasa makinelerden kimi zaman daha yararlı olduğunu öğreniyor. Şu günlerde, New Jersey'li bılim adamları yenı tamamladıkları incelikle işlenmiş donanımlarıyla gurur duyuyorlar. Aslında bu makıne bir hava türbininden ibaret. Pervane kanatları olan bır çıkrık, kendısını sabıt tutan bır kaideye oturmuş ve hava kanallarından akan ruzgâr pervane kanatlarıyla çarpışınca türbini döndürüyor. Ancak sahiplerı bu basit mekanizmayı sergılemek konusunda oldukça tedbirli davranıyor. Türbinin kendisini sergılemektense bır resmini göstermekle yetiniyorlar. Haksız da değiller; serseri bir dokunuş bu yeni makineyı tamamen yok edebilir. Çünkü bu kudretli türbin sadece 0.12 mm. çapında! (Yandaki ünlemin noktasından daha küçük.) B planlayıp daha sonra işe girışmek Bir mikrodevreyi ayrıntılarıyla planlamak için önce bilgısayara chip'in (yonga) nasıl gorüneceği konusunda bir proje hazırlatılıyor. Bilgısayar, bu tasarımları insan saçının yüzde birinden daha ince modeller ve kalıplar haline getiriyor. Daha sonra, önceden hazırlanmış silikon bir yüzeye, ışıma tekniği uygulanıyor. Bu ışlem siyahbeyaz fotoğraf basmaya benziyor. Ancak yine de bir mikrobot üretmek için motorlar, vitesler ve bağlantıların yanı sıra, sonsuz küçüklükteki bir ölçekte, sürtünme kuvvetinin ve akışkan dinamiğlnin nasıl gHrçHklnşHcnğmu daıı daha çok bilgiye gereksinimimiz var. Belki de silikon mıkromekaniği alanında en etkileyici çalışma, minyatür elektrik motorlannın geliştihlmesıni kapsıyor Makrodünyada, tipik bir moior, bır elektromıknatıs çevresine dolanmış tel bobinlerden oluşur. Ancak mikrodünyada bu gıbı geleneksel motorlar etkili bir şekilde çalışamıyorlar. Diğer sorunların yanı sıra miniölçekli bobınler kullanılabilir gücu üretecek yeterlı akımı geçirmekten acizler. Bunun alternatıfi ıse, yenı gelıştırilmekte olan elektrostatik silikon motorlar. Bu mini güç sıstemlerının kalbınde, "kutup" adı verilen dişlilere sahip, dönen bir silikon disk var. Bu döneç (rotor) her bıri açılıp kapatılabılen. düşük voltajlı akımla yüklü, sabıt dişlerle sarmalanmış. işlem bir düzen içinde gerçekleştirildiğinde döneçin dişlileri sabit ve yüklü dişlere yönelıyor ve döneç değişen akımın hızında dönmeye başlıyor. Sonuç, güçle yüklenmış yoğun bır sistem. Yeterli gücü üretebilmek için bu tıp motorların saniyede binlerce devir yapması gerekiyor. berkeley Üniversitesi mühendislerinden Richard Müller'in tasarladığı ve gerçekleştirdiğı elektrostatik motorların döneçleri, santimetrenin birkaç binde birı boyunda. Neredeyse kırmızı kan hücreleri kadar! Bu mikromotor o kadar az enerji harcıyor ki, mılyarlarcasının harcadığı enerji ancak masa tipi bir elektnkli kalem açacağınınkine eşit. Araştırmacılar, laboratuvarda, sadece 0.35 gram ağırlığında bir motor ürettiler. Ancak bu tüy sıklet motor, yaklaşık 230 gramlık güç üretebiliyor ki bu da mikrodünya için dikkate değer bir rakam. Tabii ki, ürettıkleri gücu hareket eden tekerleklere, yürüyen bacaklara ve dönen pervanelere dönüştürmedikçe, elektrostatik motorlar kendi başlarına pek bir şey ıfade etmıyorlar. Bu aşamayı gerçekleştirebılmek için, ilk olarak mikromotorun yüksek hızlı devirlerini, hareketli kısımların daha yavaş hızlarına çevirecek minivitesler üretmek gerekiyor. Bu alandakı gelışmelerın yavaş sürmesine rağmen, MIT mühendislerinden Anita Flynn, bir yerden bir yere kendi gücüyle gıdebilen bir mikrobot yaratmayı başardı. Ustelik bu robot "uçuyor."! Yaratıcısı olan bayan, "bir düşünün; yüzen, sürünen ya da yuvarlanan bir robot için önüne çıkacak her katı cisim, aşılması zor bir engel. Ancak uçan bir robotun önünde pek fazla engel olmasa gerek" diyor. Doğrusunu söylemek gerekır Araştırmacılar robotik bileşıkleri sürekli küçültme yollarını arıyor. Cep tiplerinden mıkrop boyutlulara ve daha da öteye.. Bu kadar küçük makine parçaları yaratabilen bir teknoloji, uzay gemısı donanımlarına, yenı mikrocerrahi gereçlerine ve mikroskoblk enjektör iğnelerıne olanak sağlıyor Bazı hayalperestler(l) aşırı iyimserlikleriyle, uçağın dar geçitlerine ve roket motorlarına girip, mikroskobik onarım yapabilecek şekilde programlanmış mikrop boyutlu robotlardan söz ediyorlar. Bazıları, gözlerini daha da küçük harikalara çevirmiş durumdalar: Moleküler anahtarlarta biraraya getirilmiş, boyu 1 cm.'nin yüzbinde blrinden küçük, atomik yapılı bllgisayarlar... Diğerleri, kana enjekte edilip, kolesterol artıklanm temızleyecek ya da virüslerl öldürecek hücre boyutlu denizaltı tlplndeki robotları beklıyor. Ancak bunlara kıyasla daha büyük mikro harikaları üretmek için bile, mühendislerin öğrenecek çok şeyleri var. Amerika ve Japonya'da çalışmalar bu hedef doğrultusunda ilerliyor. Yeni teknikler, mühendislere örümcek ağı tellerinden daha ince dıngiller, bir kir zerresinden daha küçük çark dişleri ve pas lekesinden daha hafif motorlar yapmaları için olanak sağlıyor. Kızılötesi teknoloji ve yeni mercekler minyatür görüntü sistemleri yaratmaya yardımcı cluyor. Son derece hassas bir incelikte işlenmiş silikon levhalar bizleri inanılmaz küçüklükteki yapay zekâ ürünlerıne götürüyor. Ufacık motorlar ve ince vitesler mını lekerleklere ve pervanelere hayat veriyor. Gerçekte, bu minik makinelerin arkasında yatan sır, mikrochip'in teknığinın aynısı. Büyük boyuttaki bir bilgisayarı cep tipi hale sokmak için mühendısler ılk olarak, bır oda dolusu teli ve bağlantı kutularını, mikroskobik devre ağlarına ındirgemeyi öğrendiler. Bunu gerçekleştırmenın en iyi yolu ise parçaları teker teker ele alıp, bunları karmaşık bir şekilde dokumaktansa, bütün olarak Mikrop boyutlar se Flynn'in sistemi incelik ve zarafetten yoksun. Mikrobot lastik bantlı bir pervane yardımıyla uçan 25 santımlik bir Golyat. Ancak bu prototıpin gerçek amacı, robot uçakların uçuşunu kusursuzlaştırmaktan çok, yön bulmayı, algılamayı ve yapayzekâ sistemlerini geliştirmek MIT'dekı dığer araştırmacılar ise gelecekteki mikrobotların yollarını bulabilmeleri için yeni teknikler geliştirıyorlar. Bılgisayar mühendisliği öğrencileri, makineye görme gücü kazandırmaya çalışıyorlar. Geçen günlerde, tek chip'li bir mikrobilgisayarla beraber dort kızılötesi görüntü alıcısını, iki küçük oyuncak arabaya yerleştırme başarısını gösterdiler. Hareket halındeyken bu dedektörler, otomobilin gözleri gibi hareket edıyor. Görüntü sistemi, kızılötesi radyasyon dalgaları yayıp, bunların yansımalarını gözlüyor. Daha sonra bu bilgi, işlem ünitesine yollanıyor ve buradan alınan emırler, arabayı bir cısme çarpmaktan koruyor. Bu arabalar gerçekten görülmeye değer. Bırbirlerinin etrafında dönüp duruyorlar, ancak asla çarpışmıyorlar. Ancak bu kızılötesi ışınlar tam olarak bir robot gözü değil. Daha çok bir radar sistemini andırıyor. Şu an, araştırmacılar en azından basit bır mekanik göz üretebilecek teknolojiyi geliştirmeye çalışıyorlar. Yeni tasarlanan Seymour adlı küçük robot, bilgısayara bağlı altı silindir şekilli mercekle donatılnrş. Bu mercekler, dış dünyanın bir resmini alıp, bunu ince, yatay bir şeride sıkıştırıyorlar Bandın üzerindeki dikey çizgiler ise, sandalye bacaklarını, kapı kenarlarını, sıraları ve mobılyayı temsıl ediyor. Daha sonra bilgısayar, bu çızgısel görüntülerden edındiği bilgiler doğrultusunda Seymour'a etrafta sağ sahm dolaşabılmesi için emirler veriyor. Denizaltı Filosu Mini vitesler gerekli Bazı araştırmacılar ise mikrobotlarla dahi yetinmıyorlar, "Neden mikrobotlarda duralım?" "Neden hücre boyutlu nanorobotlar üretmeyelim?" diyen bilimadamlan çeşitli senaryolar yazıyorlar. Bu senaryolardan biri kalp hastalıklarını tedavi konusunda: Doktorlar denizaltı tipındekı bir robot filosunu kan akımına enjekte edecekler. Bu robotların her birı bir kırmızı kan hücresinden daha küçük olarak ve mılyonlarcası hipodermik bir iğneye sığabilecek robotlar, karşılaştıkları her cismı ıncelemeye programlanacaklar. Eğer robotlar bir kan hücresıne ya da normal bir doku hücresıne rastlarlarsa bunları tanıyıp dokunmayacaklar. Ancak karşılaşılan cisim bır virüs ise robotlar onu sindirip, böbreklerden atılabilecek artıklar haline getırecekler. Böylece, birkaç hatta'iç.inde atardamarlar tıkanıklıktan, kan ise virü'slerden tamamen arınacak. Nanoteknoloji her ne kadar bu yüzyılın he Kalifomiya Universitesi ve AT&TBei Laboratuvarlarında gerçekleştirilen üç ayrı mikro mekanizma... defi gibi görünmese de mikrobot teknolojisi sürekli gelişmekte. Bu mikrobotlar belki büyük sansasyon yaratmıyorlar. Birçoğu sıradan, basit ve perde arkası ışlerı yürütüyor. Ancak yine de yardımları küçümsenecek gibi değıl. Onları arılara benzetmek hiç de yanlış ofm?Ga gerek. Birey olarak pek de akıllı sayılmazlar, ama beraber çalıştıklarında tüm dünyayı çiçeklerle doldurmaya yardımcı oluyorlar. I 1 Ciltkapağı 4 ü n satışları devam ediyor Cumhuriyet Bilim Teknik eklerinin 86104. sayılarını kapsayacak dördüncü cilt kapağımız hazırlanmıştır. Cilt kapakları, Cumhuriyet Kitap Kulübü ve temsilciliklerinden, Cumhuriyet Gazetesi bürolarından 4500 TL. karşılığı edinilebilir. Kitap Kulübü temsilcilikleri ve büroların bulunmadığı yörelerdeki okurlarımızı, posta masrafları dahil 5500; TL'yi "Posta çeki No: 148784 Cumhuriyet Matbaacılık Gazetecilik T.A.Ş."ye havale ettikleri takdirde ciltler bekletilmeden adreslerine postalanacaktır.