Robot mềm dẻo có khả năng tự ngụy trang
| 21/08/2012 05:00 PM
Không chỉ có khả năng ngụy trang, robot còn có thể "vô hình" trước hệ thống cảm biến hồng ngoại.
Các nhà khoa học ở trường đại học Harvard hợp tác với Cơ quan dự án nghiên cứu phòng thủ tiên tiến (DARPA) mới đây đã phát triển thành công một cách để biến những con robot dạng dẻo thành những con tắc kè hoa có khả năng hòa lẫn vào môi trường xung quang để ngụy trang và thậm chí là có thể trở nên vô hình trước hệ thống cảm biến hồng ngoại. Chi phí làm ra một robot như thế chưa đến 100 USD.
Dẫn đầu bởi tiến sĩ George Whitesides và Stephen Morin thuộc Khoa Hóa sinh và Viện nghiên cứu Sinh học ứng dụng Kỹ thuật Wyss, trường Đại học Harvard, đội ngũ các nhà khoa học Harvard đã từng lấy cảm hứng từ cấu tạo của động vật không xương sống để chế tạo thành công robot có thể mở rộng và thu hẹp cơ thể để chuyển động và thay đổi hình dáng bề ngoài. Những con robot dẻo như vậy đã thu hút được rất nhiều sự chú ý nhưng mới đây nhóm nghiên cứu đã tiếp tục phát triển loại robot nói trên với sự sao chép hoàn hảo khác từ thế giới tự nhiên.
Theo Morin, khi bắt đầu công việc trên những con robot mềm này, ông và đồng nghiệp đã nghĩ đến việc sử dụng cơ chế tương tự như đối với những sinh vật thân mềm như bạch tuộc và mực. Một trong những đặc điểm thú vị của những sinh vật này là khả năng kiểm soát hình dáng bên ngoài và là cảm hứng để đội nghĩ đến việc phát triển xa hơn cơ chế đó và khám phá sự đổi màu tự nhiên.
Nhiều động vật không xương sống như mực chẳng hạn, có thể thay đổi hình dáng bên ngoài nhanh chóng chỉ trong tíc tắc để hòa lẫn với mọi thứ xung quanh nhằm giao tiếp hoặc cảnh báo các sinh vật khác. Chúng làm được như vậy là nhờ các tế bào sắc tố. Về cơ bản những tế bào này dự trữ chất nhuộm màu dưới da. Khi một sinh vật muốn thay đổi vẻ ngoài, chúng ép lượng dự trữ này và chất nhuộm được đẩy lên ngay dưới bề mặt da để tạo ra màu sắc mong muốn. Điều này khá giống với sự phối màu trên tivi khi mà ba màu cơ bản kết hợp lại có thể cho ra hàng trăm sắc màu khác nhau. Pha trộn màu đỏ, xanh dương và xanh lá theo một tỷ lệ thích hợp sẽ thu được tất cả màu sắc như bạn thấy ở một chiếc cầu vồng và thậm chí là nhiều màu hơn nữa.
Bên trong các robot mềm dẻo của đội, sự phối hợp màu này không quá phức tạp. Các robot được tạo nên bằng cách sử dụng một máy in 3D để tạo ra những khuôn mẫu. Những khuôn mẫu này có mạng lưới những kênh siêu nhỏ bên trong. Một bó kênh trong đó vận chuyển không khí làm robot có thể xoay trở thân trong khi những kênh các mang chất nhuộm màu dạng lỏng. Khi robot đi qua một bề mặt, những chất nhuộm được chọn trước được bơm ra để phù hợp với bề mặt đó làm chúng trở nên khó nhận ra. Toàn bộ quá trình này diễn ra chưa đến 30 giây và khuôn silicon được sử dụng có giá thành chỉ rơi vào khoảng 100 USD cho mỗi robot.
Nhưng khả năng ngụy trang của loại robot mềm dẻo này không dựa trên màu sắc. Chất lỏng để nhuộm có thể được đốt nóng hoặc làm lạnh dù robot có đi qua bề mặt nào đi nữa, làm chúng trở nên “vô hình” với các cảm biến hồng ngoại. Bên cạnh đó, robot có thể tham gia vào các hoạt động cứu trợ và nghiên cứu bởi chúng có thể tự làm cho cơ thể đễ phát hiện hơn nhờ khả năng tự bơm căng cơ thể với các chất lỏng nhuộm màu sáng, chất huỳnh quang hoặc phát quang sinh học.
Những robot này đã nhận được sự quan tâm lớn từ DARPA. Cơ quan này cho rằng chúng có thể ứng dụng trong các thiết bị phòng thủ với chi phí thấp khi chúng có thể ép mình thông qua những không gian nhỏ hẹp, và ẩn dấu như loài tắc kè hoa. Loại robot này cũng có thể được ứng dụng trong y tế chẳng hạn như chế tạo cơ bắp nhân tạo và chân tay giả.
Công nghệ chế tạo robot mềm dẻo này hiễn vẫn trong giai đoạn thử nghiệm. Những thí nghiệm hiện nay được thực hiện với sự trợ giúp của hệ thống dây nối để cung cấp cho robot không khí và chất nhuộm cũng như truyền lệnh. Trong những phiên bản sau này, tất cả hệ thống hỗ trợ đi kèm sẽ được tích hợp bên trong robot. Những robot mềm dẻo này di chuyển với tốc độ không cao, chỉ khoảng 40 mét mỗi giờ (0.024mph). Tuy nhiên, các nhà khoa học không trông đợi nhiều vào tốc độ của nó mà thay vào đó là làm thể nào để chúng di chuyển linh hoạt hơn.
Loại robot này hứa hẹn sẽ được áp dụng trong nhiều lĩnh vực trong tương lai gần.
Tham khảo: Gizmag