Robot nhỏ gọn do Đại học Hàng không vũ trụ Bắc Kinh chế tạo. Ảnh: Li Wen
Thiết bị thám hiểm biển sâu thường cồng kềnh và có thể gây hại cho những hệ sinh thái mong manh. Việc phát triển robot nhỏ hơn, nhẹ hơn cho môi trường dưới nước khắc nghiệt cũng rất khó vì cần những bộ phận có thể chịu được nhiệt độ thấp và áp suất lớn.
Để vượt qua rào cản này, nhóm nghiên cứu từ Đại học Hàng không vũ trụ Bắc Kinh chế tạo bộ truyền động mềm sử dụng cơ chế snap-through để chuyển đổi nhanh chóng giữa hai trạng thái ổn định. Do các bộ phận không thể nén, bộ truyền động có thể lưu trữ nhiều năng lượng đàn hồi hơn ở áp suất lớn hơn. Kết quả là, các chuyển động trở nên mạnh và nhanh hơn ở độ sâu lớn hơn. Nghiên cứu được công bố chi tiết trên tạp chí Science Robotics hôm 19/3.
Nhóm chuyên gia chế tạo robot với các bộ truyền động, một bộ vi điều khiển, pin và lò xo hợp kim ghi nhớ hình dạng để kích hoạt snap-through. Robot có chân để bò, vây đuôi đối xứng để bơi và vây ngực có thể gấp gọn để lướt trong nước. Robot thay đổi chế độ di chuyển bằng cách cử động chân và thu lại vây. Nhờ khả năng thích ứng, nó có thể di chuyển hiệu quả qua nhiều địa hình dưới nước.
Ban đầu, nhóm nghiên cứu thử nghiệm robot trong một bể cá thí nghiệm trước khi đưa nó xuống vùng biển sâu bằng tàu ngầm có người lái. Robot đã chứng minh khả năng bò, bơi và lướt ở nhiều độ sâu khác nhau. Nó hoạt động tốt tại lỗ phun lạnh Haima ở độ sâu 1.384 m và rãnh Mariana, nơi sâu nhất thế giới, ở độ sâu 10.666 m. Khả năng thích ứng này cho thấy tiềm năng của robot trong việc thám hiểm những môi trường đầy thách thức dưới biển.
Ngoài robot biến hình, nhóm nghiên cứu cũng sử dụng công nghệ truyền động mới để tạo ra một chiếc kẹp mềm. Kẹp đã thu thập thành công mẫu vật từ đáy biển sâu 3.400 m khi được gắn vào cánh tay robot cứng của tàu ngầm. Mẫu vật bao gồm sao biển và nhím biển, được lưu giữ an toàn trong thùng chứa để phục vụ nghiên cứu sau này. Thành công của kẹp mềm cho thấy khả năng ứng dụng lớn của công nghệ truyền động trong nghiên cứu dưới nước.
Nhóm nghiên cứu cho biết, những tiến bộ tiếp theo về thiết kế robot nhỏ và bộ truyền động có thể giúp thay đổi hoàn toàn hoạt động thám hiểm biển sâu. Những thiết bị này ít gây xáo trộn hệ sinh thái, tăng khả năng thu thập mẫu vật sinh học, nghiên cứu các hệ sinh thái mỏng manh và đem lại thông tin mới về các khu vực bí ẩn của đại dương.
Thu Thảo (Theo Interesting Engineering)
