Lấy cảm hứng từ gián, các nhà khoa học tạo ra loại robot cứu người trong tương lai

Một số robot tốt nhất chính là những loại được lấy cảm hứng từ thiên nhiên. Giờ đây, các kỹ sư đã phát triển một loại robot nhỏ, nhanh nhẹn dựa trên loài gián - với tốc độ và khả năng chịu đựng… giẫm đạp tương đương về mặt sinh học.

Với kích thước bằng một con tem, robot mềm chưa được đặt tên này có thể di chuyển với tốc độ gấp 20 lần chiều dài cơ thể mỗi giây và chịu lực gấp một triệu lần trọng lượng của chính nó.

Với trọng lượng nhẹ hơn 1/10 gram, robot có thể chịu được khi bị chân người giẫm lên, với trọng lượng tương đương 60 kg. Nó chỉ đơn giản là tự dựng người lên và tiếp tục di chuyển.

Kỹ sư cơ khí Liwei Lin đến từ Đại học California, Berkeley cho biết: “Hầu hết các robot ở quy mô đặc biệt nhỏ này đều rất mỏng manh. Nếu bạn dẫm lên chúng, bạn sẽ phá hủy chúng."

"Chúng tôi nhận thấy rằng nếu đặt trọng lượng nặng lên robot mình đang nghiên cứu, nó vẫn hoạt động."

Một phần sức mạnh của robot là do thiết kế đơn giản của nó. Nó được làm từ một tấm polyvinylidene difluoride (PVDF), một vật liệu áp điện có thể giãn nở và co lại khi sử dụng một dòng điện xoay chiều nhỏ.

Sự giãn nở và co lại đó tạo cách di chuyển cho robot: bằng cách thêm hai chân và một lớp polyme đàn hồi, các nhà khoa học đã làm cho nó uốn cong và đẩy về phía trước.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều kích cỡ chiều dài của robot (từ 10 đến 30 mm) và thay đổi tần số và điện áp của dòng điện để thay đổi tốc độ chạy trong thiết kế của họ. Ở tốc độ nhanh nhất, một robot 10 mm đã di chuyển với tốc độ cực nhanh là 20 cm/giây khi dùng 200V ở tần số 850 Hz.

Như bạn có thể thấy từ video, robot có thể leo lên những chỗ nghiêng nhẹ nhàng, tăng tốc qua các ống nhỏ và thậm chí có thể mang tải trọng gấp sáu lần trọng lượng của chính nó, được chứng minh bằng cách cố định một hạt đậu phộng lên trên.

Hiện tại, robot cần được kết nối với nguồn điện của nó, nhưng phiên bản trong tương lai có thể được cung cấp năng lượng bởi một loại pin nhỏ.

Những thiết kế như thế này có thể có giá trị sử dụng đặc biệt. Một trong những cách mà các robot nhỏ bé có thể hữu ích là điều tra các địa điểm thảm họa.

Kỹ sư cơ khí Yichuan Wu cho biết: “Ví dụ, nếu một trận động đất xảy ra, những cỗ máy lớn hoặc những con chó lớn sẽ rất khó tìm thấy sự sống bên dưới các mảnh vỡ, vì vậy đó là lý do tại sao chúng tôi cần một robot cỡ nhỏ nhanh nhẹn và khỏe”

Để đạt được mục tiêu này, nhóm nghiên cứu đang tìm cách bổ sung một cảm biến khí gas vào thiết kế ban đầu - điều này sẽ cho phép robot lẻn vào những không gian rất chật hẹp và kiểm tra bất kỳ sự cố rò rỉ khí nào gây nguy hiểm đến tính mạng.

Đó chỉ là một trong những cải tiến mà các kỹ sư đang tìm cách thực hiện cho robot mềm của họ. Họ cũng muốn phát triển một cách để nó tự động tránh chướng ngại vật khi nó khám phá thế giới xung quanh.

Các nhà nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi hy vọng robot côn trùng sẽ mở đường cho các robot nhanh và mạnh trong các ứng dụng thực tế”.