ETH Zürih‘teki araştırmacılar tarafından geliştirilen yeni bir mekanik sensör yalnızca sesle çalışıyor. Bu sayede, çok çeşitli aygıtlarda tek kullanımlık pillerin kullanımına son vermenin yolu açılabilir. Değişik bir formda, aygıt yalnızca rastgele bir ses dalgası değil, muhakkak bir ton yahut gürültü kullanılarak seçici olarak da çalıştırılabilir. Çok dikkat etmesek de günlük ömrümüzde çok çeşitli sensörler kullanıyoruz. Sensörler, işitmeyi uygunlaştıran tıbbi aygıtlardan sarsıntıları tespit eden mekanik uygulamalara kadar her şeyde kritik değere sahip. Lakin bu sensörler çalışmak için küçük taşınabilir bataryalara muhtaçlık duyuyorlar ve güç tüketimlerine bağlı olarak bataryaların makul aralıklarla değiştirilmesi gerekiyor.
Bu da haliyle büyük bir elektronik atık sorunu yaratıyor. Avrupa Birliği’nde yapılan kestirimlere nazaran, 2025 yılına kadar her gün 78 milyon kadar tek kullanımlık pil atık yığınına eklenecek. Bu türlü bir gelecekten kaçınmak için araştırmacılar alternatif kaynaklarla aygıtlara güç sağlamaya çalışıyor ve ETH araştırma takımı sesin güçlü bir alternatif olduğunu keşfetti.
Ses nasıl güç sağlıyor?
ETH’de jeofizik profesörü olan Johan Robertson’a nazaran sensör, ses dalgalarının titreşim gücünü kullanıyor. Dalgaların gücü sensörün titreşmesine ve aygıtlara güç sağlamak için kullanılabilecek elektrik gücü üretmesine neden oluyor. Aşırı şarjdan kaçınmak için araştırmacılar bilgisayar modellemesi ve algoritmalar kullanarak sensör için küçük çubuklarla birbirine bağlanmış özdeş plakalardan oluşan özel bir yapı geliştirdiler. Bu küçük çubuklar, makul bir sesin sensörü harekete geçirip geçirmeyeceğini belirliyor. Araştırmacılar prototiplerinin “dört” sözü söylendiğinde küçük elektrik darbeleri üretebildiğini fakat “üç” sözünün sensörde birebir etkiyi yaratmadığını gösterdi.
Bu teknoloji ile yapılan sensörler metamalzeme olarak sınıflandırılıyor. Burada kelam konusu olan bileşenlerin özellikleri değil, onlara özel nitelikler kazandıran yapılardır. Çalışma yapıldığında ETH’de bulunan Marc Serra-Garcia, “Sensörümüz tamamen silikondan oluşuyor ve klâsik elektronik sensörlerde olduğu üzere ne toksik ağır metaller ne de ender toprak elementleri içeriyor” diyor. Sensörün daha yeni varyantları “açık”, “kapalı”, “yukarı” ve “aşağı” üzere on iki farklı kelimeyi algılayabilecek. Araştırmacılar artık bunları kısa bir mühlet içinde küçük bir fotoğraf boyutuna indirgemeyi çalışıyor. Bu sensörlerin kullanım alanlarından biri de depremler sırasında binaları izlemek olabilir. Bina tipik bir ses frekansı veren bir çatlak geliştirdiğinde alarm ile ikaz verilebilir.
Sensörler ayrıyeten hizmet dışı bırakılmış petrol kuyularını izlemek için de kullanılabilir. Bir sondaj kuyusundan gaz sızmaya başladığında, mekanik sensör bu sesi algılayarak alarm verebilir. Bu tıp sistemler daima elektrik tüketmediğinden, daha düşük bakım maliyetleriyle kullanılabilirler. Araştırma takımı bir prototipi 2027 yılına kadar piyasaya sürmeyi umuyor.
