Robot phun sợi polymer để xây cầu và xe đồ chơi có thể chạy trên những cấu trúc này. Video: Đại học Tartu
Nhóm nghiên cứu từ Viện Công nghệ thuộc Đại học Tartu, Estonia, phát triển robot với khả năng chế tạo những cấu trúc mới ngay trong khi hoạt động, Interesting Engineering hôm 8/3 đưa tin. Lấy cảm hứng từ cách nhện tạo ra những cấu trúc tơ phức tạp, robot dùng một loại polymer đặc biệt được làm ấm để thực hiện kỳ tích này. Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí npj Robotics.
Robot truyền thống thường có các bộ phận cố định được chế tạo trong nhà máy từ trước. Điều này đôi khi khiến chúng trở nên cứng nhắc hoặc thiếu linh hoạt. Nghiên cứu mới mang đến cho robot khả năng tự chế tạo các thành phần tùy theo môi trường đang làm việc.
Polymer trong robot mới được lưu trữ dưới dạng lỏng, sau đó phun ra qua một vòi phun được làm nóng. Nó có thể phun trực tiếp ra môi trường, bám vào nhiều bề mặt khác nhau rồi nhanh chóng nguội đi, trở thành những sợi dẻo và chắc chắn. Điều này có phần tương tự cách nhện chăng tơ.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm robot mới trong nhiều tình huống, bao gồm xây một cây cầu bắc qua khoảng trống. Trong thử nghiệm này, robot phun sợi qua một khu vực thảm họa mô phỏng chứa đầy mảnh vỡ sắc nhọn (mảnh thủy tinh) hoặc vật liệu mềm (lông chim), tạo thành một cây cầu. Cây cầu mới đủ chắc chắn để một chiếc xe đồ chơi nhỏ chạy qua.
Trong thử nghiệm thứ hai, robot tạo ra các công cụ tạm thời, ví dụ một tay kẹp tinh tế có thể nhặt bông hoa mà không làm hỏng nó. Công cụ dạng này có thể làm những nhiệm vụ mà tay kẹp robot chế tạo sẵn gặp khó khăn hoặc không thể thực hiện.
Thử nghiệm thứ ba đòi hỏi robot tự bám vào nhiều bề mặt khác nhau. Kết quả, các sợi polymer dễ dàng bám vào bề mặt khó như Teflon trơn, miếng bọt biển có dầu và lá cây trơn. Khả năng bám này đạt được thông qua sự vướng víu cơ học và đặc tính bám dính vật lý tự nhiên, mô phỏng mạng nhện.
Robot mới có tiềm năng ứng dụng lớn. Nó có thể cứu hộ trong thiên tai nhờ khả năng di chuyển nhanh chóng và an toàn qua các mảnh vỡ nguy hiểm bằng cách xây cầu. Robot cũng có thể hoạt động trong lĩnh vực xây dựng và kỹ thuật, cho phép xây dựng các cấu trúc tạm thời tại chỗ, giảm nhu cầu chế tạo trước và giúp công trình có tính thích ứng cao hơn.
"Phương pháp của chúng tôi lấy cảm hứng từ nhện, những kỹ sư tài ba của thiên nhiên, nhưng chúng tôi đã tìm ra kẽ hở giúp tránh được những hạn chế và sự phức tạp quá mức nếu bắt chước trực tiếp nhện", Marie Vihmar, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết. Đây là bước tiến đột phá hướng tới những robot có khả năng thích ứng thực sự, kết hợp cảm hứng sinh học với kỹ thuật thực tế để chế tạo những robot có thể lập tức thay đổi hình dạng bản thân và môi trường xung quanh.
Thu Thảo (Theo Interesting Engineering)
