Gerçekçi Robot Dönemi Başlıyor

Gerçekçi robot dönemi için en somut adımlardan bir tanesi atıldı.

DNA’nın eşsiz doğasına değinen Cornell mühendisleri, canlıların özelliklerine sahip biyomalzemelerden yapılmış basit makineler yarattı.

Malzeme mühendisleri, DASH (DNA Tabanlı Montaj ve Hiyerarşik Sentez) olarak adlandırılan malzemeleri kullanarak kendi kendine montaj kabiliyetine sahip ve yaşamın üç temel özelliğini organize eden metabolizma kabiliyetine sahip bir DNA malzemesi oluşturdu.

Biyoloji ve çevre mühendisliği profesörü Dan Luo: “Kendi yapay metabolizması tarafından desteklenen, yepyeni, gerçekçi bir malzeme kavramı sunuyoruz. Elbette canlı bir şey yapmıyoruz. Ancak daha önce hiç olmadığı kadar gerçekçi olan materyaller üretiyoruz.” dedi.

 

Science Robotics’te yayınlanan makale

Herhangi bir canlı organizmanın kendini devam ettirebilmesi için, değişimini yöneten bir sisteme sahip olmalıdır. Yeni hücreler üretmeli aynı zamanda eski hücreleri ve atıkları uzaklaştırmalıdır. Biyosentez ve biyodegradasyon, sürdürülebilirliğin kilit unsurlarıdır. Kendi şeklini ve işlevlerini sürdürebilmek için de bir metabolizma gerekmektedir.

Bu sistem sayesinde DNA molekülleri hiyerarşik bir şekilde sentezlenir ve birleştirilir. Böylelikle dinamik ve otonom bir büyüme ya da bozulma sürecini devam ettirebilecek bir düzen ortaya çıkar.

Cornell mühendisleri, DASH kullanarak, nano ölçekli yapı taşlarından özerk bir şekilde ortaya çıkabilen ve kendisini ilk kez polimerlere ve nihayetinde mezosale şekillerine dönüştürebilen bir biyomateryal oluşturdu. DNA molekülleri, 55-nükleotid bazlı bir tohum dizisinden başlayarak birkaç milimetre büyüklüğünde tekrar eden DNA zincirleri oluşturarak yüz binlerce kez çarpıldı. Reaksiyon çözeltisi daha sonra sıvı bir enerji akışı ve biyosentez için gerekli yapı taşlarını sağlayan mikroakışkan bir cihaza enjekte edildi.

Akış materyalin üzerinde yıkanırken, malzemenin ön ucu büyürken ve kuyruk ucu optimize edilmiş dengede bozunduğunda DNA, kendi yeni ipliklerini sentezledi. Bu şekilde kendi hareket kabiliyetini, balçık kalıplarının hareketine benzer bir şekilde, akışa karşı ileri sürünerek yaptı.

Araştırmacılar, lokomotif kabiliyeti sayesinde rekabetçi yarışlarda materyal kümelerini birbirlerine karşı çukurlaştırabildi. Ortamdaki rastlantısallık nedeniyle bir vücut eninde sonunda bir bitiş çizgisini geçmesine izin verecek şekilde diğerine göre bir avantaj elde edecektir.

Luo laboratuvarında öğretim görevlisi ve araştırma görevlisi olan Shogo Hamada ve makalenin başyazarı ve ortak yazarı: “Tasarımlar hala ilkel düzeydedir. Ancak biyomoleküllerden dinamik makineler oluşturmak için yeni bir yol bulmuş olduk. Yapay metabolizma ile gerçekçi robotlar inşa etmenin ilk adımındayız. Basit bir tasarımdan bile yarış gibi karmaşık davranışlar oluşturduk. Yapay metabolizma, robot üretiminde yeni bir çağ başlatabilir.”

 

Çeviri: Taha Akpur

Kaynak: http://www.bizsiziz.com/engineers-tap-dna-to-create-lifelike-machines/

https://www.nature.com/articles/s41467-019-09542-x

 

39 Paylaşımlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
27 + 22 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.