Yumuşak Robot Tarıma Dönüşüm Getiriyor

Manisa Celal Bayar Üniversitesi (MCBÜ) Hasan Ferdi Turgutlu Teknoloji Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Dr. Öğretim Üyesi Mert İlman, tarımsal ürünlerde su ölçümü yapabilen, aynı zamanda bitkilerin genetik değişim sürecini takip edebilen bir yumuşak robot tasarladıklarını bildirdi.

İklim değişikliği, artan nüfus ve azalan kaynaklar tarımda sürdürülebilir çözümlere olan ihtiyacı artırırken, bu kapsamda geliştirilen robotik teknolojiler, hem çevreyi koruyor hem de tarımsal üretimde verimliliği artırıyor.

Bu çalışmalardan birini, ABD'deki Cornell Üniversitesi'nden araştırmacılarla birlikte hayata geçirerek yumuşak robot tasarlayan İlman, AA muhabirine, bu tür robotların biyouyumlu ve esnek malzemeleri sayesinde özellikle canlılara zarar vermeden hassas bir şekilde davranabilen, aynı zamanda ezilmeye ve yanmaya karşı dayanıklı ve insan kas dokusuna en benzer robotlar olduğunu söyledi.

Sürdürülebilir robotik tarımın, iklim değişikliği ve gıda üretimi gibi küresel sorunlar karşısında bitkilerin adaptasyon hızını artırmak için kritik öneme sahip olduğunu ifade eden İlman, "Bitkiler küresel ısınmayla birlikte sıcaklık artışındaki hıza ayak uyduramayacağı için burada bize düşen görev, tamamen bitkinin anlık olarak ne istediğini bilmek, onu anlık olarak yönlendirmek ve bu açığı kapatmak." dedi.

İlman, bitkilerin ihtiyaçlarını zamanında ve doğru şekilde karşılayarak aynı zamanda aşırı su tüketimi ve yanlış gübrelemenin önüne geçilebildiğini vurguladı.

"Amacımız bitkinin, derdini bize anlatabilmesini sağlamaktı"

3D yazıcıda tasarladıkları ve küçük bir ele benzeyen robotun, yaklaşık 8 santimetreye 5 santimetre boyutunda ve bir cep telefonu ağırlığında olduğu bilgisini paylaşan İlman, şunları kaydetti:

"Biz biyomühendislik yapabilen bir robot tasarladık, aslında bunu, bitkiye bakım yapması açısından, hemşirelik gibi düşünebilirsiniz. Burada yaprak yoluyla bitkiye örnek bir gen ve nano boyutta jellerden oluşan bir sensör enjekte ettik, bu şekilde su verisini takip ediyoruz, ayrıca bitkinin genetik dönüşüme uğrayıp uğramadığını kontrol ediyoruz."

İlman, genellikle bitkilerdeki su seviyesini ölçmek için yaprakların kesilerek laboratuvara götürüldüğünü, çok yüksek basınçlı, bitkiye zarar veren, tehlikeli uygulamalar yapıldığını, geliştirdikleri robot sayesinde bu sürecin bitkiye hiç zarar vermeden, kolay bir şekilde gerçekleştirilebildiğini aktardı.

Laboratuvara hapsolmuş ileri seviye biyomühendislik çalışmalarını tarımsal alanlara taşıdıklarını dile getiren İlman, "Bitkiye yaprak yoluyla enjekte edilen gen ve sensörler var ama bizim amacımız bitkinin sağlığını kontrol etmek ve bitkinin derdini bize anlatabilmesini sağlamaktı. Bunu yapabilmek için de biz canlılarla etkileşimi en avantajlı ve en hassas şekilde yapabilecek olan yumuşak robotları kullandık. Pamuk, ayçiçeği, fasulye, bakla gibi tarım bitkilerinde su ölçümü yapabilen, aynı zamanda genetik süreci takip edebilen bir yumuşak robot tasarladık." diye konuştu.

"Gen analizi 3 gün içinde sonuçlanabiliyor"

Yumuşak robotun öncelikle hava basıncıyla şişerek yaprağı nazikçe kavradığından, bir sızdırmazlık bölgesi oluşturarak sıvıların dışarı fışkırmasını önleyip bulaş riskini ortadan kaldırdığından bahseden İlman, ardından yaprağa zarar vermeden kalp masajı gibi uygun bir basınçla ve düzenli bir şekilde damgalama hareketleri uygulayarak en verimli şekilde çalıştığına değindi.

İlman, "Şu an hala genetik çalışmaların çoğunda tohumdan genetiği değiştirme metotları uygulanıyor. Bunu yaptığınız zaman bitkinin büyümesini beklemeniz lazım. Yani sonuçları görene kadar haftalarca bitkiyi büyüteceksiniz ama bu metodu uyguladığınızda, yapraktan enjeksiyon yaptığınız zaman 3 gün içerisinde sonuç alabiliyorsunuz." sözlerini sarf etti.

Bitki sağlığını takip eden robot sayesinde bitkilerin daha sağlıklı hale gelerek ürün veriminde de artış gözlemlediklerini belirten İlman, elde ettikleri sonuçlar hakkında şunları söyledi:

"6 farklı bitki türünde yüzde 91 başarı elde ettik, ilgili maddelerin yaprağa enjekte edilmesini ve yaprağın zarar görmemesini sağladık. Bunun yanı sıra bu konuda önceden başarısız olan metotlarla karşılaştırma yaptığımızda yaprağın içinde, onların 12 katı kadar daha fazla bir yayılma sağladık. Bu alan yaptığımız ölçümlerin ve verinin sağlıklı olması açısından kıymetli."

İlman, cihazın ilk aşamada sera ortamında otonom tarım sistemlerinde kullanılabilecek robot kollara takılmasını hedeflediklerini dile getirdi.