Nanoteknoloji dünyası değişiyor

Nanoteknoloji dünyası değişiyor

Mikro ve nano robotlar teknoloji şirketlerinin yeni gözdesi. Peki, öngörüler bu robotlara ne tür görevler biçiyor; hayatımızı nasıl değiştirecekler?

Yunanca kökenli; küçük, minik anlamına gelen “nano” sözcüğü metrenin milyarda birine tekabül eden bir ölçü birimi. Nanoteknoloji de 1-100 nanometre arasındaki küçük yapıları üretmeye, elde etmeye odaklanan teknolojileri tarif ediyor. Hafif ve hassas yapıları, yüksek iletkenlik ve çözünürlük gibi özellikleriyle dikkat çeken bu nano parçacıklar biyomedikal alanında, çevre mühendisliği ve enerji sektörlerinde olduğu gibi tarımda da yeni ürünler elde etmeye imkan tanıyor.

Mikro ve nanoteknolojilerin robotikte kullanımı robotların sadece boyutunu küçültmüyor; daha işlevsel olmalarını da sağlıyor. Mikro robotların gelişiminde en zor nokta mikro aktüatörlerin yani yüksek verim ve kararlılık sağlayabilen mikro sensörlerin üretilmesi... Bu sorunları aşmak için araştırmacılar ve bilim adamları Mikro / Nano Elektro Mekanik Sistemler (MEMS, NEMS), nanoteknoloji ve biyoteknoloji çalışmalarını birleştiriyor.

Şehrin altında, hayatın içinde

teknolojik kentler
Mikro robotlar, şehirlerin kanalizasyon sistemlerinde de çalışabiliyor.

Birleşik Krallık’ta var olan geniş yer altı boru hatları zaman içinde sorunlar çıkarmaya başlayınca bilim insanları bu soruna farklı çözümler aramaya başladı. Bu çözümlerden bir tanesi de mikro robotlar. Mikro robotların kanalizasyon, boru hatları ve diğer altyapı bileşenlerini onarabilme yetenekleri sayesinde yolların birçok kez kazılmasının da önüne geçildi.

Dört İngiliz üniversitesi, yaklaşık 7 milyon euro’luk devlet yatırımıyla 1 cm uzunluğunda robotik cihazlar tasarlıyor. Bu robotlar boru ve diğer hatlardaki kırıkları bularak onarabilecek. Bu sayede trafiğe kapanan yolların ve sekteye uğrayan iş akışının oluşturduğu yaklaşık 5 milyar pound’luk maliyetin de ortadan kaldırılması hedefleniyor.

Ayrıca, Birleşik Krallık’ta 14 proje daha Endüstriyel Strateji Mücadelesi Fonu (Industrial Strategy Challenge Fund) tarafından 19.6 milyon pound tutarında devlet bütçesiyle destekleniyor. Bu projelerle, kıyıdan uzaktaki rüzgar enerjisi santralleri ve nükleer atık merkezleri gibi tehlike arz eden yerlerde çalışmalar yürütebilecek robotlar üretilmeye çalışılıyor.

Kanserli hücreleri yakalayan mikro robot

serum takılmak
Bu teknoloji kanser hastalarını kemoterapiden kurtarabilir.

Uzun bir zamandır süren çalışmaların bir diğeri de kanser hücrelerini hedef alma özelliğine sahip mikro robotlar. Uzun çalışmalardan sonra bilim insanları kanserle mücadele edebilecek mikro robotları dile getirmeye başladı. Bunlardan biri de Bacteriobot... Bacteriobot, Güney Kore’deki Chonnam Ulusal Üniversitesi tarafından geliştirilen, dünyanın ilk medikal anlamdaki robotu. Bu robot genetiği değiştirilmiş zararsız bakterinin bir parçaya tutturulması sonucu ortaya çıkıyor ve özellikle tümör hücrelerine saldırıyor. Bu robotlar doğrudan kana enjekte ediliyor ve vücut içinde gezerek kanserli hücreleri tespit edip ve yok edilmelerini sağlıyorlar. Robotlar sağlıklı hücrelere ise dokunmuyorlar. Böylece, hastalar kemoterapi gibi zorlu bir tedavinin yan etkilerine maruz kalmıyor. Bacteriobot kullanımıyla ilgili en büyük sorun ise yalnızca katı tümör oluşturan göğüs ve kolon gibi dokularda etkili olmaları...

Göz ameliyatlarında da mikrobotlar sahnede

teknoloji laboratuarı
Mikro robotlar birçok hastalık için umut kaynağı.

Göz ameliyatlarını yeniden tanımlayan bir mikrobot keşfi de Zürih’ten geldi. ETH Zürih Çok Ölçekli Robotik Laboratuvarı’nda (MSRL) üretilen OctoMag isimli manyetik güdümlü mikro robot harici olarak kontrol ediliyor ve hassas ameliyatlar yapabiliyor. Bu mikro robotun pili olmadığı için üç boyutlu bir manyetik alan oluşturularak kontrol ediliyor.

Çin Ulusal Nanobilim Ve Teknoloji Merkezi çalışanı bilim insanları ve Arizona Devlet Üniversitesi ortaklığıyla geliştirilen bir nano robot ise sadece birkaç yüz nanometre genişliğinde. Fareler üzerinde yapılan deneylerde farenin kanına enjekte edilen nanobotlar tümörlere giden kan akışını keserek küçülmelerini sağlıyor. Nano robotların çalışma mekanizması ise DNA sarmallarından oluşan bir nano tüp içine yerleştirilen kan pıhtılaştırıcının tümöre ulaştırılmasıyla çalışıyor. Bu yapının dış kısmında sadece tümörlere yapışan küçük bir DNA molekülü bulunuyor. Robot tümörü bulduğunda ona yapışıyor ve içerideki DNA sarmalı çözülerek pıhtılaştırıcı ilacı tümöre veriyor.