Canlı kaslarla çalışan yüzücü robot geliştirildi. Hassas ortamların yeni keşif aracı olabilir

Önceki tasarımda kullanılan çok yumuşak fibrin jelin, kasların oluşturduğu kuvvet nedeniyle hızla büzüşebildiği görüldü.

Araştırmacılar bunun üzerine jelin bileşimini, sertliğini ve yüzeyindeki olukların boyutlarıyla şeklini değiştirdi. Farklı tasarımlar karşılaştırıldığında, hücrelerin tabanı daha köşeli oluklarda daha düzenli hizalandığı belirlendi.

Bu hizalanma, hücrelerin birleşerek daha güçlü ve birlikte hareket edebilen kas lifleri oluşturmasını kolaylaştırdı.

Ekip, fibrin yerine doku mühendisliğinde kullanılan jelatin metakrilat, yani GelMA adlı malzemeyi denedi. Daha sert jel yüzeylerinde yetişen hücrelerin daha iyi hizalandığı ve daha fazla kuvvet ürettiği görüldü.

Araştırmacılar ayrıca kasları güçlendirmek için hücrelere ışık darbeleriyle bir tür “egzersiz” yaptırdı.

İKİ YÜZGEÇ AYRI AYRI KONTROL EDİLİYOR

Son tasarımda, üzerinde kas hücreleri bulunan iki yüzgeç oluşturuldu. Hücreler zamanla birleşerek güçlü ve düzenli kas dokusuna dönüştü.

Raman, robotun birbirinden bağımsız iki kası varmış gibi düşünülebileceğini söyledi. Tek yüzgece ışık tutulduğunda yalnızca o yüzgeç hareket ediyor; ikisine birden ışık verildiğinde ise iki yüzgeç birlikte çırpılıyor.

Deney sırasında robot, su dolu büyük bir petri kabına yerleştirildi. Araştırmacılar ışık kaynağını elle hareket ettirerek robotu kabın içindeki labirentte yönlendirdi.

SIRADAKİ HEDEF DAHA HIZLI YÜZMESİ

Mevcut robotun gövde tasarımı oldukça basit. Ekip, ilk aşamada kas hücrelerinin yüzmek için yeterli kuvvet üretip üretemeyeceğini göstermeyi amaçladı.

Bir sonraki hedef, gövde tasarımını geliştirerek yüzme hızını artırmak. Raman’a göre düşük hızlarda bile bu tür robotların gelecekte su ortamlarında çevresel izleme amacıyla kullanılması düşünülebilir.

İlk yazarı Maheera Bawa olan çalışmaya Arielle Berman, Laura Schwendeman, Ferdows Afghah ve Seanbiron Johnson da katkıda bulundu. Araştırma, ABD Deniz Araştırmaları Ofisi tarafından desteklendi.