Doğanın mühendislik harikası olarak nitelendirilen işçi arılar, vücut ağırlıklarının yüzde 80’i kadar nektarı taşıyabilmeleri, uçuş sırasında arka bacaklarını rüzgâr direncini azaltmak için içeri çekmeleri ve 5 kilometrelik mesafeyi durmaksızın kat edebilmeleriyle dikkat çekiyor. Şimdi ise bu üstün biyolojik yapıya, insan teknolojisinin müdahalesiyle yeni bir boyut kazandırıldı.
Pekin Teknoloji Enstitüsü’nden Profesör Zhao Jieliang liderliğindeki ekip, dünyanın en hafif böcek beyin kontrol cihazını geliştirdi. Sadece 74 miligram ağırlığındaki bu cihaz, bir arının sırtına yerleştiriliyor ve beyne bağlı üç iğne aracılığıyla elektronik uyarılar gönderiyor. Cihaz, arıya yön komutları vererek sola veya sağa dönmesini, ileri ya da geri gitmesini sağlıyor. Yapılan testlerde arılar, bu komutlara 10 vakadan 9’unda uyum gösterdi.
Çin Makine Mühendisliği Dergisi’nde 11 Haziran’da yayımlanan hakemli araştırmaya göre, bu teknoloji sibernetik arıların gelecekte arama-kurtarma ya da askeri keşif görevlerinde kullanılabileceğini ortaya koyuyor. Araştırmacılar, böcek tabanlı robotların doğadan aldığı üstün hareket kabiliyeti, kamuflaj ve çevreye uyum becerisi gibi avantajları bir araya getirdiğini vurguluyor.
Sibernetik arılarda gizlilik ve dayanıklılık öne çıkıyor
Araştırmacılar, geliştirdikleri sistemin sentetik alternatiflere kıyasla daha gelişmiş gizlilik kabiliyeti ve uzun operasyonel dayanıklılık sunduğunu belirtiyor. Bu özelliklerin, teknolojiyi kentsel çatışma, terörle mücadele ve narkotik operasyonlarının yanı sıra afet bölgelerinde yürütülen hassas keşif görevleri için son derece değerli kıldığına dikkat çektiler.
Bu çalışmadan önce, bilinen en hafif sibernetik kontrol cihazı Singapur'da geliştirilmişti. Ancak ağırlığı Zhao’nun cihazının yaklaşık üç katıydı. Ayrıca sadece böcek ve hamamböceklerini kontrol edebiliyor, bu canlılar ise hem yavaş hareket ediyor hem de kısa mesafelerde çabuk yoruluyordu.
Zhao’nun ekibi, bu sorunu aşmak için polimer film üzerine baskı devreler üretti. Böcek kanadı kadar ince olan bu esnek yüzeyde, kızılötesi uzaktan kumanda alıcısı da dahil olmak üzere çok sayıda mikroçip yer alıyor.
Testlerde dokuz farklı elektriksel nabız ayarı kullanıldı. Arıların kanat hareketleri ve hamamböceklerinin yön değişimleri analiz edildi. Elde edilen verilere göre, sinyaller davranışlarla eşleştirildi; arıların belirli noktalarda toplanması sağlandı ve hamamböcekleri çok az sapmayla düz hatlar boyunca yönlendirildi.
Ancak araştırmacılar, sistemin hâlâ mükemmel olmadığını kabul ediyor. Bazı teknik sınırlamaların ve hassasiyet sorunlarının devam ettiğini, bu nedenle geliştirmenin sürdüğünü ifade ediyorlar.
Çin, sibernetik teknolojide öne çıkıyor
Her ne kadar sibernetik arılar etkileyici bir teknoloji vadetse de sistem henüz tamamen kusursuz değil. Arılar, çalışabilmek için hâlâ kablolu enerjiye ihtiyaç duyarken; hamamböcekleri ise yaklaşık 10 kez elektriksel uyarıya maruz kaldıktan sonra fiziksel olarak yoruluyor. Ayrıca, aynı sinyalin farklı böcek türlerinde farklı tepkilere yol açtığı da tespit edildi. Araştırmalar, böceklerin bacak ve karın bölgelerinin komutlara direnç gösterebildiğini de ortaya koydu.
Uzun ömürlü bir pilin ağırlığı yaklaşık 600 miligram; bu da bir arı için oldukça ağır bir yük anlamına geliyor. Dolayısıyla ağırlık, mobilite ve enerji verimliliği hâlâ çözülmesi gereken teknik sınırlamalar arasında yer alıyor.
Profesör Zhao ve ekibi, yayımladıkları çalışmada gelecekteki araştırmalarda hem uyarı sinyallerinin hem de kontrol tekniklerinin optimize edilerek, böcek davranışları üzerindeki kontrolün hassasiyet ve tekrarlanabilirlik açısından geliştirileceğini belirtti. Ayrıca, “kontrol sırt çantasının” modüler işlevlerinin genişletilmesiyle, bu böcek temelli robotların çevresel algılama yeteneklerinin artırılacağı ve karmaşık keşif-tespit görevlerinde daha etkin biçimde kullanılabilecekleri vurgulandı.
Sibernetik sistemler konusunda küresel ölçekte artan rekabet de dikkat çekiyor. Uzun süre bu alanda liderliği elinde tutan ABD’nin Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA), Japonya tarafından yakından takip edilmişti. Ancak son yıllarda Çin, devlet destekli projeler, güçlü elektronik sanayisi ve Ar-Ge yatırımları sayesinde sibernetik teknoloji alanında öne çıkan bir aktöre dönüştü.
