Công bố robot siêu nhỏ chạy trên mặt nước

Một nhóm nhà khoa học Hàn Quốc và Mỹ vừa công bố đã làm sáng tỏ cơ chế độc đáo giúp loài bọ nước Rhagovelia di chuyển nhanh nhẹn trên mặt nước, đồng thời phát triển thành công robot siêu nhỏ “Rhagobot” mô phỏng nguyên lý này. Kết quả nghiên cứu được đăng trang bìa tạp chí Science ngày 22/8.
Chú thích ảnh
Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển loại robot di chuyển trên mặt nước. Ảnh: Azo Nano

Theo nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Ajou (Hàn Quốc), Đại học California Berkeley và Viện Công nghệ Georgia (Mỹ), bí mật nằm ở cấu trúc dạng quạt siêu nhỏ ở đầu chân Rhagovelia. Khi tiếp xúc với mặt nước, những sợi mảnh này bung ra trong chưa tới 0,01 giây nhờ hiện tượng elastocapillarity (tương tác giữa sức căng bề mặt và tính đàn hồi), tạo lực đẩy đủ mạnh để côn trùng vượt qua dòng chảy xiết. Khi rời nước, cấu trúc lập tức gấp lại, giúp chúng giảm lực cản và chuẩn bị cho bước kế tiếp.

Trong nhiều năm qua, các nhà khoa học chỉ mới quan sát được hình dạng hoặc cơ bắp của loài bọ nước, song chưa lý giải được cách chúng có thể đổi hướng, tăng tốc hay phanh gấp một cách chính xác. Nhóm Ajou và các trường Mỹ đã kết hợp phương pháp sinh học và kỹ thuật chế tạo để chứng minh đây là cơ chế hoàn toàn thụ động, không cần sự co cơ trực tiếp.

Để kiểm chứng, nhóm chế tạo robot cỡ côn trùng nặng 0,23 g, được gắn quạt nhân tạo gồm 21 sợi polyimide chỉ nặng 1 mg, cùng bộ cơ nhân tạo bằng hợp kim nhớ hình (SMA) nặng 17 mg. Kết quả cho thấy “Rhagobot” có thể quay tới 206 độ trong một giây và di chuyển quãng đường tương đương gấp đôi chiều dài cơ thể mỗi bước, thể hiện khả năng cơ động tương tự Rhagovelia.

Nhóm nghiên cứu nhấn mạnh, đây là lần đầu tiên cơ chế liên kết giữa vi cấu trúc hình quạt và khả năng bơi lội trên mặt nước của loài côn trùng được xác định rõ. Trên nền tảng đó, các nhà khoa học đã tạo ra hệ thống đẩy siêu nhỏ có khả năng tự triển khai, mở ra hướng phát triển mới cho robot siêu nhỏ hoạt động trên mặt nước.

Giáo sư Koh Je-Sung (Đại học Ajou), tác giả chính, cho biết: “Đây là kết quả của 15 năm nghiên cứu hành vi của bọ nước trên mặt nước. Chúng tôi đã làm rõ trí tuệ cấu trúc mà tự nhiên ban tặng cho loài côn trùng này. Thành tựu có thể được ứng dụng vào giám sát môi trường, thám hiểm biển, hay tìm kiếm cứu hộ trong thảm họa”.

Các nhà khoa học kỳ vọng “Rhagobot” và các phiên bản cải tiến sau này sẽ trở thành nền tảng cho những thế hệ robot siêu nhỏ trên mặt nước, phục vụ từ quan trắc chất lượng nước đến thám hiểm môi trường khắc nghiệt mà con người khó tiếp cận.

Thanh Tùng (TTXVN)

Dành cho bạn

SpaceX hướng tới cột mốc mới với tên lửa Starship tái sử dụng hoàn toàn

SpaceX hướng tới cột mốc mới với tên lửa Starship tái sử dụng hoàn toàn

Tập đoàn SpaceX của tỷ phú Elon Musk dự kiến tiến hành chuyến bay thử nghiệm thứ 15 của tên lửa Starship - hệ thống tên lửa lớn nhất và mạnh nhất thế giới - với mục tiêu lần đầu tiên thu hồi tầng trên của tên lửa bằng hệ thống cánh tay robot sau khi tàu hoàn thành hành trình trên quỹ đạo.

Đường dây 500kV đi qua địa bàn tỉnh Quảng Nam. Ảnh: Ngọc Hà/TTXVN

Từ NIS2 của châu Âu đến bài toán bảo vệ hạ tầng số trọng yếu tại Việt Nam

Các cuộc tấn công mạng vào hệ thống làm lạnh tại châu Âu cho thấy thiết bị kết nối Internet có thể trở thành điểm yếu gây gián đoạn dịch vụ thiết yếu. Từ kinh nghiệm triển khai NIS2, Việt Nam cần gắn thực hiện Nghị quyết 57-NQ/TW với bảo vệ hạ tầng số trọng yếu, quản trị rủi ro và khả năng phục hồi.

OpenAI, Google, Anthropic đối mặt vụ kiện yêu cầu ngừng phát triển AI tiên tiến

OpenAI, Google, Anthropic đối mặt vụ kiện yêu cầu ngừng phát triển AI tiên tiến

Ngày 12/11, một nhóm tổ chức phi lợi nhuận đã đệ đơn kiện các công ty OpenAI, Anthropic, Meta và Google thuộc tập đoàn Alphabet, bộ phận trí tuệ nhân tạo (AI) của SpaceX, đề nghị tòa án ngăn các doanh nghiệp này tiếp tục phát triển những mô hình AI tiên tiến nhất do lo ngại công nghệ này có thể gây nguy hiểm cho nhân loại.