Robot “siêu mềm dẻo”

Tại Đại học Harvard, Mỹ, các nhà khoa học vừa chế tạo một robot “siêu mềm dẻo”, có khả năng bò và trườn qua những khe hở rất nhỏ. Thiết kế này hướng tới việc tạo ra một cỗ máy linh hoạt hơn robot truyền thống, vốn thường gặp khó khăn khi phải di chuyển trong không gian chật hẹp. Nhờ thân hình đặc biệt cùng khả năng tự biến dạng, robot có thể vượt qua nhiều chướng ngại vật mà không cần sử dụng những bộ phận cứng cáp, cồng kềnh. Nhóm nghiên cứu lấy cảm hứng từ sao biển, mực ống và nhiều loài động vật không xương sống khác trong tự nhiên. Những sinh vật này không sở hữu bộ xương cứng, vì vậy chúng có thể uốn cong, ép mình hoặc thay đổi hình dạng để di chuyển qua những nơi khó tiếp cận. Ý tưởng ấy được chuyển thành một robot nhỏ, mềm, có khả năng thích nghi với môi trường thay vì chỉ dựa vào các khớp máy móc cố định. Robot có bốn chân, hình dáng gợi liên tưởng đến một con sâu bướm dài khoảng 10cm. Toàn bộ cơ thể được làm từ cao su silicon, vật liệu mềm và đàn hồi, giúp robot có thể uốn cong mà không dễ bị cản trở khi gặp vật chắn. Kích thước nhỏ gọn cũng cho phép thiết bị tiếp cận những khoảng không mà các robot lớn hơn khó tiến vào. Điểm đặc biệt của robot nằm ở khả năng cuộn mình thành một quả bóng rồi tự đẩy về phía trước. Khi thay đổi hình dạng, nó tạo ra chuyển động lăn hoặc trườn, nhờ đó vượt qua chướng ngại vật theo cách linh hoạt hơn. Cơ chế này cho thấy robot mềm không chỉ biết bò bằng chân, mà còn có thể tận dụng chính sự biến dạng của cơ thể để tiến lên. Để kiểm tra mức độ mềm dẻo, các nhà nghiên cứu cho robot bò dưới một tấm kính tổng cộng 15 lần. Khoảng cách giữa tấm kính và mặt đất trong thử nghiệm chưa tới 2cm, một không gian đặc biệt thấp đối với nhiều loại máy móc thông thường. Điều kiện này buộc robot phải ép sát cơ thể, đồng thời duy trì khả năng di chuyển mà không bị mắc kẹt bên dưới tấm kính. Trong hầu hết những lần vượt chướng ngại vật, robot chỉ mất chưa tới 1 phút để đi qua khoảng hẹp. Kết quả ấy cho thấy vật liệu mềm cùng thiết kế lấy cảm hứng từ động vật có thể tạo ra hiệu quả thực tế trong những môi trường bị giới hạn. Robot không cần thân cứng lớn, vẫn có thể tự di chuyển qua nơi thấp, hẹp, nhiều khả năng gây cản trở cho thiết bị thông thường. Những năm gần đây, giới khoa học đẩy mạnh nghiên cứu các robot có thể tiến vào những khoảng không gian nhỏ hẹp. Một mục tiêu quan trọng là sử dụng chúng để tìm kiếm những nạn nhân còn sống sau các thảm họa như động đất. Khi công trình đổ sập tạo ra nhiều khe rỗng nguy hiểm, robot mềm có thể tiếp cận khu vực mà con người hoặc máy móc lớn khó đi vào. Công nghệ này cũng được kỳ vọng phục vụ công tác định hướng trên chiến trường, nơi địa hình thường phức tạp và điều kiện di chuyển khó khăn. Robot “siêu mềm dẻo” của Đại học Harvard hiện minh họa một hướng phát triển chú trọng khả năng thích nghi, thay vì chỉ tăng kích thước hoặc sức mạnh cơ học. Từ hình ảnh sao biển, mực ống và sâu bướm, các nhà khoa học đã tạo ra một thiết bị nhỏ bé nhưng có tiềm năng hoạt động trong những không gian đặc biệt khắc nghiệt.