Dinamik ve gelişime açık yapısı nedeniyle birçok alana ilham veren tekstil, teknolojinin de her daim ilgisini çekmeyi başaran bir sektör. Bilim insanları, ipe ve dolayısıyla kumaşa farklı nitelikler kazandırabilmek amacıyla çeşitli çalışmalar yürüttü ve yürütmeye devam ediyor. Ekim ayında yayınlanan bir makaleyle tanıtılan Omnifiber de bu çalışmalar arasında bulunuyor.

İlkel bir malzeme formu olan lif, hareketimizi sağlayan kaslarımızdan tekstilin hammaddesi olan ipliğe kadar, hayatın birçok alanında karşımıza çıkıyor. Günümüzün ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla bu malzeme formunu dijital teknolojilere adapte eden pek çok girişime şahit oluyoruz. Massachusetts Institute of Technology (MIT) Media Lab, KTH Royal Teknoloji Enstitüsü ve Uppsala University’nin işbirliğiyle geliştirilen ürün ise bu alandaki en ilginç malzemelerden birine benziyor. Geçtiğimiz Ekim ayında yayımlanan makaleyle tanıtılan ve Omnifiber adı verilen bu robotik lif, sensörler yardımıyla lifin devinimlerini algılayıp gerilme derecesini ayarlayarak yapay kas gibi hareket etmesini sağlıyor.
Robotik sistemlerde çığır açması beklenen Omnifiber, fiziksel deformasyona uğrayabilen ve hatta darbe aldığında bunu kullanıcıya bildiren bir mekanizmaya sahip. Lifin iç katmanı, basınçlı sıvı veya havayı geçirebilen, içi boş bir kanaldan oluşuyor. Elastomerik* yapıdaki bu içi boş kanal, bir dizi silikon bazlı ve sensörlü esnek katmanla çevreleniyor. Entegre bu sensörler, lifteki gerilme ve bükülme davranışlarının gerçek zamanlı olarak yakalanmasını sağlıyor. Son olarak polimer yapıdaki bir tüp örgü tabaka, lifin dış katmanını oluşturuyor. Mes benzeri bu dış katman, life mekanik olarak daha fazla hareket kabiliyeti kazandırıyor.

Şeklini değiştirmek için havadan güç alıyor
Lif üzerinde çalışan araştırmacılardan Özgün Kılıç Afşar, mevcut pnömatik yapay kaslarla karşılaştırıldığında lifin, sensöre entegre olması ve robotik işlevsellikleri barındırması nedeniyle daha kapsamlı bir sistemin parçası olabileceğini belirtiyor. Omnifiber lifi, gerekli basıncı sağlayan FlowIO donanımı ve web tabanlı FlowIO uygulamasından oluşuyor. Minyatür bir entegre akışkan kontrolcüsü olan FlowIO ile lif, 350 kPa’ya kadar hava basıncına çıkabiliyor. Bu hava; kendisini diğer robotik liflerden ayıran en önemli özelliği, fiziksel şeklini değiştirmek için ısı yerine havaya ihtiyaç duyan Omnifiber lifini anlık olarak ihtiyaca göre şekillendirmek için kullanılıyor. Anlık hava basıncı ayarı ise, gerçek zamanlı olarak verileri işleyen FlowIO uygulamasıyla yapılıyor.

Diyafram kullanımına yardımcı olan korse
Kontrollü nefes alma ve diyafram kullanımı, profesyonel şarkı söylemenin temelidir. Geliştirilen bu ürünün şarkıcılara nasıl destek verdiğini gözlemleyebilmek amacıyla bir araştırma yapıldı. Bu çalışmada Omnifiber lif, öğrencileri doğru diyafram kullanımı konusunda eğitmek için kullanıldı. Usta bir vokalin diyafram kullanma deneyimlerini öğrenciye haptik, yani dokunma duyusuyla aktarması ve bir kılavuz görevi görmesi için bir korse tasarlandı. Bu tasarım, kullanıcının vücudundaki peristaltik hareketini (düzenli kasılıp gevşeme hareketi) simüle eden üç modülden oluşuyor. Her modül yüksek elastikiyete sahip; çapı 1,5 mm ve 10 m uzunluğunda, EPDM kauçuğundan yapılan liflerden oluşuyor. Gövdede daha hafif ve daha güçlü sıkıştırma aralığına izin veren 1,2-6,5 kPa’lık tekdüze kompresyon kullanılıyor. Ayrıca, çapı 1,8 mm’lik tek bir kesintisiz OmniFiber korse bağıyla kullanıcının vücuduna göre özelleştirilebiliyor.

Müzisyenleri destekleyen eldiven
Piyano başta olmak üzere birçok müzik aleti, parmakların komplike bir şekilde hareket ettirilmesini ve bunların kontrolünü gerektirir. Bu tür enstrümanların eğitim süreçlerini desteklemek için, yine Omnifiber kullanılarak ekzo-kas adlı ürün geliştirildi. Kullanıcının iki eli arasındaki senkronizasyonu kasıtlı olarak bozmak için programlanmış, iki FlowIO mekanizması tarafından kontrol edilen eldivenler tasarlandı. Bu eldivenler, kullanıcının çoklu ritim tutmasına yardım ederek pratik yapmasına izin veriyor.

İşaret diliyle uzaktan iletişim
Bilim insanları, daha önce işaret dilini gerçek zamanlı olarak konuşmaya çeviren cihazlar geliştirmişlerdi. Ancak konuşma dilinde çokça kullandığımız ritim ve tonlama gibi kavramlar, HCI** araştırmalarında göz ardı ediliyordu. Bu çalışmada, haptik kelime dağarcığını zenginleştirmek için yoğunluk, tempo ve ritim gibi parametreleri de kullanan, işaret diliyle uzaktan iletişime olanak sağlayan bir cihaz geliştirildi. Parmaklar arasına geçirilen aparatla dinamik veya daha önce kaydedilmiş işaret dilindeki hareketleri, haptik etkiyle diğer kullanıcıya aktarabiliyor.