Araştırmacılar, materyali Pavlov tarafından eğitilmiş köpeklerle aynı şekilde eğitti. Bilim insanları, bu şekilde geliştirilen malzemelerin robot çalışmalarında kullanılabileceğini düşünüyor.

Koşullandırma, Ivan Pavlov’un köpeklerle ilgili deneyleri ile ünlü bir yöntemdir. Pavlov, koşullandırma deneyinde köpekleri her beslediğinde zil çalıyordu. Bir süre sonra köpekler beslenme ile zil arasında ilişkiyi kavrayıp yemek verilmese de zil çaldığında köpekler yemeğe verdikleri tepkiyi vermeye devam ediyordu. Bilim insanları, Pavlov’un ardından artık cansız nesneleri koşullandırmayı öğreniyor. Aalto ve Tampere Üniversitesi’nden bilim insanları, katı bir jeli ışığın etkisi ile sıvı hale getirmeyi başarmışlardı. Şimdi aynı araştırmacılar, hareket etmeyi ve belirli bir renkteki bir nesneye yapışmayı sıvı kristal polimere öğretti.

Aalto Üniversitesi’nden Olli Ikkala, “İlk önce sıvı kristal polimer ışığa hiç tepki göstermedi. Ancak işlem sırasında ışığın rehberliği altında nesneleri taşımayı ve tutmayı öğrendi. Bu fikir, önceki çalışmadakiyle aynı. Ancak şimdi koşullandırma, somut fonksiyonları da içeriyor” dedi. Çalışmada kullanılan “plastik”, esneklik ve dönüşüm için birbirlerine göre konumlanan sıvı kristal molekülleri içeriyor.

Ikkala, “Materyalin öğrenmesi için bir hafızası olmalıdır. Malzeme ısıtıldığında, orijinal olarak sıvı kristal polimerin yüzeyine yayılan boya, malzemeye nüfuz eder ve böylece belleği oluşturur. Farklı boyalar ışığın farklı dalga boylarına tepki gösterir. Böylece başlangıçta nötr uyaran ile malzeme kontrol edilebilir. Malzemeyi tasarlarken moleküller, malzeme ısıtıldığında istenildiği gibi tepki verecek şekilde konumlanmalıdır” dedi.

Yumuşak robotik ve uyarlanabilir malzemeler

Araştırmacılar, elde edilen fonksiyonlar sınırlı olmasına rağmen “öğrenme” yeteneğine sahip yeni tür yumuşak materyallerin robotlarda kullanılabileceğini düşünüyorlar. Aynı zamanda bu şekilde “öğrenen” materyaller ile gelecekte farklı koşullar altında farklı işlevler gösteren kaplama malzemeleri de oluşturulabilir.

Yumuşak robotlar doğayı ve insan vücudunu kopyalar. Mechanical Tipik bir mekanik robota çilek verirseniz onu ezebilir. Bu yüzden işleri çok yumuşak bir şekilde kavrayabilen robotlara ihtiyacımız var. Geleneksel robotlar ayrıca sıklıkla bir güç kablosuna veya büyük, ağır bir aküye ihtiyaç duyar. Yumuşak robotik, hafif ve harici kontrolü amaçlar. Arri Priimägi’nin ekibi birkaç yıldır yumuşak robotik araştırmalarında uzmanlaşmış. Priimägi’ye göre, bu araştırma malzeme teknolojisinde yeni fırsatlar da açabilir. Gelecekte, farklı koşullar altında işlevlerini değiştiren kaplama malzemeleri oluşturmak mümkün olabilir. Priimägi, “Koşullandırma kavramı sadece bu deneysel ortama bağlı değildir, aynı zamanda diğer alanlara da genişletilebilir. Ancak şu anda, koşullandırma yalnızca ışık ve sıcaklığın birlikte kullanılmasıyla sağlanıyor”dedi.

Daha sonra, araştırmacılar malzemelerin tamamen bağımsız sinyallerle de şartlandırılıp hazırlanamayacağını görmek istiyor çünkü ışık ve ısı tamamen bağımsız değildir, ışık da ısı üretir.

Araştırma 4 Aralık 2019 tarihli Matter dergisinde yayınlandı.

Çeviren: Elif Akçay

Kaynak: scitechdaily.com