Bu Blogda Ara

Yükleniyor...

Your IP and Google Map location

Yayın yok.
Yayın yok.

YENİ MEKANİK SİSTEMLERİN ÖNCÜSÜ: SOLUCANLARIN KAS YAPISI


Solucan derisi son derece etkileyici bir tasarıma sahiptir. Hayvanın silindir biçimindeki vücudunu kaplayan derisi, çapraz sarmallar biçiminde kuşatılmış liflerden oluşur. Vücut duvarındaki kasların kasılması, derideki kısa ve kalın olan liflerin uzun ve ince bir şekle girerek hayvanın vücudundaki iç basıncın artmasına, böylece biçim değiştirmesine sebep olur. İşte solucanların hareket etmesini sağlayan mekanizmanın temeli de budur.

Şu an bu benzersiz mekanik sistem, Reading Üniversitesi Biyomimetik Merkezi'nde yeni projelere ilham kaynağı olmaktadır: Söz konusu projelerden birinde çok sayıda silindirik yapı solucandaki gibi yerleştirilmiştir. Bu arada silindirlerin içinin su emebilecek polimer bir jelle doldurulması planlanmıştır. Su kullanarak jelin şişmesi ve kasılması sağlanacaktır. Böylece kimyasal enerji yalnızca gereken yerde mekanik enerjiye dönüşecek ve meydana gelen basınç tamamen güvenli bir şekilde sarmal biçimli bir torbada hapsedilecektir. Jeldeki şişme ve kasılmanın bu şekilde kontrol altına alınmasıyla oluşturulan sistemin yapay bir kas olarak etkili biçimde çalışacağına inanılmaktadır.142

Doğada basınçla hacim büyültüp küçülterek şekil değiştirme sıkça kullanılır. Solucan, ahtapot, deniz yıldızı ve anemonlar bu konuda verilebilecek en iyi örneklerdir. Oysa teknolojik aletlerde şekil değiştirme pek rastlanılır bir şey değildir. Var olan sayılı örnekte bu iş için hidrolik basınç kullanılır. Hidrolik basınç ağır nesneleri, mesela asansörleri kaldırmak için ince boruların içinde uygulanır. Hidrolik adı verilen sıvı, asansörü yukarı itmek için silindire pompalanır. Asansörü aşağı çekmek için de geri boşaltılır. Deniz yıldızları da hareket etmek için hidrolik basıncı kullanırlar. Hayvan, kolları içinde uzunlamasına yer alan tüp biçimli ayaklara sahiptir. Bunlar sıvıyla dolu olan bir iç boru sistemine bağlıdır. Kaslar boruları sıkıştırdığında oluşan hidrolik basınç, sıvıyı ayaklara gönderir. Deniz yıldızı kaslarını kullanarak hidrolik kuvvetin vücudunda bir dalga hareketi oluşturmasını sağlar. İşte bu dalga hareketi sonucu ayaklar bir ileri bir geri uzanarak deniz yıldızının ilerlemesine olanak tanır.

İnsanların örnek aldıkları her canlı, onların sahip oldukları her sistem iman eden insanlar için Allah'ın birer ayeti (delili)dir. Bu gerçek Casiye Suresi'nde şöyle bildirilmiştir:

Sizin yaratılışınızda ve türetip-yaydığı canlılarda kesin bilgiyle inanan bir kavim için ayetler vardır. (Casiye Suresi, 4)


CANLILARI TAKLİT EDEN ROBOTLAR



Derin deniz dipleri, radyoaktif alanlar veya uzay boşluğu gibi yerler insanların çalışmaları için hep riskli bölgeler olmuştur. Gelişen elektronik ve bilgisayar teknolojisi, bu gibi yerlerde iş yapabilen ve robot olarak isimlendirdiğimiz makineleri yapmaya imkan tanımıştır. Sonuçta robot bilimi de elektronik ve mekanikten ayrılarak "robotik" adlı ayrı bir bilim dalı olmuştur. Bugün robotlarla uğraşanların gündeminde yeni bir kavram vardır: "Biyomimetik robotik"

Robot yapımıyla uğraşan bilim adamları ve mühendisler, artık yaptıkları işe özgü robotlar tasarlamanın pek pratik olmadığını düşünmektedirler. Bu nedenle işin yapılacağı ortamda yaşayan bir canlıyı ya da o canlının bir özelliğini taklit eden robotlar yapmayı daha akılcı ve kolay bulmaktadırlar. Örneğin çölde yapılacak bir keşif için akrebe ya da karıncaya benzeyen, deniz dibindeki bir araştırma içinse balığa ya da ıstakoza benzeyen bir robot yapmak gibi... İşte "biyomimetik robotik"in ilgi alanına böyle robotlar girmektedir. "Neurotechnology for Biomimetic Robots" (Biyomimetik Robotlar İçin Sinir Teknolojisi) isimli kitapta konuyla ilgili şu bilgilere yer verilmiştir:

Biyomimetik robotlar hızlı, daha ucuz ve gerçek dünya koşulları ile baş edebildikleri için geleneksel robotlardan farklıdır. Bu robotların mühendisliği, dayandıkları biyolojik sistemlerin biyomekanik ve fizyolojik seviyelerde anlaşılmasından kaynaklanır.

… Nihai hedef, insan operatörlere ihtiyaç duymadan, sadece duyumsal etkileşime dayanarak çevresiyle ilişkiye girebilen ve yönünü bulabilen bağımsız bir robot geliştirebilmektir.130

Bilim adamlarını doğadaki canlıları taklit etmeye iten şey, kusursuz vücut tasarımlarıdır. "Karlsruhe eli" olarak bilinen robot elini yapan Hans J. Schneebeli bu konuda şunları söyler:

Robot eller üzerinde ne kadar çok çalışırsam insanların sahip oldukları ellere de o kadar çok hayran oluyorum. İnsan elinin yaptığı işin bir kısmına bile ulaşabilmemiz için daha çok zamanın geçmesi gerekir.131

Bazen bir canlının tek bir özelliğini bile taklit etmek için bilgisayar, mekanik, elektronik, matematik, fizik, kimya ve biyoloji gibi bilim dallarının önde gelen isimlerinin biraraya gelmesi gerekmektedir. Hal böyle iken evrimci düşünce, bugün hala son derece karmaşık bir düzene sahip canlıların bir planlama olmaksızın kendi kendine olaşabileceğini iddia edebilmektedir.


ISTAKOZUN KOKU ALMAK İÇİN KULLANDIĞI TEKNİK


Suda yaşayan ıstakoz ve yengeç gibi canlılar, uygun bir eş veya besin bulmak ya da avcılardan kaçmak için koku alma duyularını kullanırlar. California, Berkeley ve Stanford Üniversiteleri'nden araştırmacıların katıldığı bir çalışma, ıstakozların etraflarındaki dünyayı nasıl kokladıklarını ortaya çıkarmıştır.

Istakozlar çok hassas bir koku alma duyusuna sahiptirler. Bu duyu, koku sensörleri geliştirmeye çalışan robot mühendislerinin önünde yeni ufuklar açacak özellikler taşımaktadır. California, Berkeley Üniversitesi'nde Biyoloji Profesörü ve College of Letters & Science adlı derginin başyazarı olan Mimi A. R. Koehl bu konuyla ilgili olarak şunları söylemektedir:

Soldaki resimde istakoz, sağdaki resimde istakozun antenindeki tüylü doku görülmektedir.

Eğer dalgıçları göndermek istemediğiniz zehirli bölgelere yollayacak insansız taşıtlar ya da robotlar yapmak istiyor ve bunların kokuya göre yer belirlemesini istiyorsanız, bunlar için burun veya koku alan antenler tasarlamalısınız. 140

Istakozlar ve diğer deniz kabukluları, antenlerini koku kaynağına hafifçe vurarak koku alırlar. Bundaki amaç, antenlerinin ucunda bulunan ve kimyasal yollardan algılama yapabilen tüyleri koku molekülleriyle temas ettirmektir. Karaib Denizi'nde yaşayan Panulirus argus adlı ıstakozun antenlerinin boyu 30 cm'yi bulur. Uçlarında yarık bulunan antenin dış tarafı tüylü bir fırça görünümündedir. Burası kokulara karşı oldukça duyarlıdır.

California, Berkeley Üniversitesi'ndeki Mimi A. R. Koehl liderliğinde bir grup araştırmacı antenlerini vuran mekanik bir ıstakoz yapmışlardır. Rasta Lobsta adı verilen robot ile yapılan deneme ve gözlemlerle, ıstakozların koku almak için kullandıkları tekniğin detayları araştırılmıştır.

Istakoz antenini, koklamak istediği şeyin üzerine hızla vurmakta fakat geri çekerken daha yavaş davranmaktadır. Böylece koku bulaşmış olan su, tüylerin arasında hareket etmeyerek daha uzun kalmaktadır.

Istakozun kokuyu algılayabilmesi için ideal bir anten vuruş ve geri çekiş hızı vardır. Yapılan deneyler, antenin farklı bir hızda hareket ettirilmesi halinde suyun duyarlı tüyler arasında akmayacağını ve hayvanın koku alma duyarlılığının azalacağını göstermiştir. Bunun anlamı şudur: Istakoz çok küçük bir yerdeki en ufak koku farklılıklarını bile tüyleri vasıtasıyla yakalayabilmektedir. Bunun için de antenini özel bir teknikle kullanmaktadır.141

ROBOTİK BİLİMİ DENGE SORUNUNU YENMEK İÇİN YILANLARI TAKLİT EDİYOR


Robot bilimi ile uğraşanların en sık karşılaştıkları sorunlardan biri de dengedir. En son teknoloji ürünü donanıma sahip olarak yapılan robotlar bile yürürken dengelerini kaybedebilmektedir. 3 yaşındaki bir bebeğin çok rahatlıkla yapabildiği "dengeyi yeniden kurma" özelliğinden yoksun olan robotlar bu durumda işlevsiz kalmaktadır. Nitekim NASA'nın Mars görevi için hazırladığı bir robot, bu sorun yüzünden hiç kullanılamamıştır. Robotik uzmanları bunun üzerine, denge sağlayıcı bir düzenek kurmak yerine dengesi hiç bozulmayan bir canlıyı, yılanları taklit ederek soruna çözüm bulmaya çalışmışlardır.

Yılanların vücutları diğer hayvanların yapamayacağı şekilde, deliklere ve çatlaklara girebilecek şekilde yaratılmıştır. Omurgalılar gibi sert iskeletleri ve uzuvları yoktur. Gövdelerinin çapını büyütüp küçültebilirler. Dallara sarılabilir ve kayaların üstünden geçebilirler. Yılanların bu özellikleri NASA Araştırma Merkezi tarafından geliştirilen ve "snakebot" adı verilen bir insansız uzay aracına ilham kaynağı olmuştur. Tasarlanan bu yılan robotta, robotun hiçbir engele takılmadan devamlı denge halinde ilerlemesi hedeflenmiştir.132