3D yazıcıdan çıkan akıllı jel

Onlarca yıldır sert, metal yığınları olarak görülen robotlar artık yumuşak bir yapıya kavuşmaya başladı. Hidrojel gibi süngerimsi malzemeler, robotları daha esnek hale getirebilir. Bu robotlar etrafında güvenle dolaşabildiğimiz, kolay yapılabilen ve kullanılabilen araçlar olabilir. Rutgers Üniversitesi araştırmacıları bu mantıkla hareket ederek 3D yazıcıda yazdırdıkları hidrojel robotları elektrik akımı aracılığıyla su altında yürütmeyi başardı.

Yüzde 70’i sudan oluşan hidrojeller 3D yazıcılarda kolayca yazdırılabiliyor ve istenilen her şekle girebiliyor. Malzeme, ışık, ısı ve elektrik gibi tetikleyicilere tepki verebiliyor. Böylece ileri doğru uzanıp gerilerek ilerleyebiliyor, nesneleri taşıyabiliyor ve diğer işlemleri gerçekleştirebiliyor.

Rutgers araştırmacıları hidrojeli, 3D yazıcıdan yazdırırken, ışığa duyarlı bir malzemenin üzerine ışık tutarak oluşturdu. Sonuçta elde edilen insansı figür 2,5 santimetre boyunda ve küçük elektrik akımları ile tuzlu suda hareket edebiliyor. Hidrojel elektrik alanına maruz kalınca geriliyor. Bu yüzden elektriği açıp kapatmak cihazın hareket etmesini, küçük nesneleri sarmasını ve bu nesneleri başka bir noktada bırakmasını sağlıyor. Daha ince hidrojeller daha hızlı hareket ettiği için hidrojelin kalınlığını değiştirmek daha detaylı bir kontrol sağlıyor. Suyun tuz oranını değiştirmek ve elektrik alanının gücünü artırıp azaltmak da benzer etkilere sebep oluyor.

Farklı kullanım alanları

Araştırmacılar akıllı jelin ayrıca su altında hareket edebilen yumuşak robotlar için parça üretmede kullanılabileceğini söylüyor. Ayrıca çok küçük boyuttaki hidrojel robotlar, insan vücudunda hareket edip ilaçları ihtiyaç duyulan bölgeye götürebilir ya da hastalık teşhisinde bulunabilir. Hatta bu yöntemle 3D yazıcıdan yapay organ ya da kas bile üretilebilir.

Çalışmanın kıdemli yazarı Howon Lee “3D yazdırılan akıllı jelimiz biyomedikal mühendisliği konusunda büyük bir potansiyele sahip çünkü insan vücudundaki dokular gibi çok fazla su içeriyor ve oldukça yumuşak bir yapısı var. Su altı yaşamı taklit eden pek çok farklı cihaz için de kullanılabilir” diyor.

Araştırma ACS Uygulamalı Malzemeler ve Arayüzler dergisinde yayımlandı. Ekip hidrojeli tanıtan bir video da yayınladı:

Kaynak: New Atlas