Robot tắc kè

Một mẫu robot lấy cảm hứng từ tắc kè đang gây chú ý nhờ khả năng leo tường theo phương thẳng đứng mà không cần giác hút hoặc chất keo dính dưới chân. Thiết bị này có thể vượt qua những gờ lởm chởm trên bề mặt xây dựng, nơi các giải pháp bám dính thông thường dễ gặp khó khăn khi di chuyển. Dù mang hình dáng gợi nhớ loài thằn lằn, robot tắc kè được mô tả là có khả năng bám tường đặc biệt, thậm chí vượt trội hơn nhiều mặt so với con vật nguyên mẫu. Bí quyết nằm ở những siêu sợi cực nhỏ, được chế tạo để mô phỏng cấu trúc bàn chân tắc kè nhưng hoàn toàn khô ráo, không tạo cảm giác nhầy nhớt. Các sợi này nằm trên phần bề mặt tiếp xúc của robot, giúp thiết bị tạo lực bám khi áp sát vào tường hoặc những bề mặt dựng đứng khác. Cách tiếp cận này mở ra một hướng thiết kế robot leo trèo không phụ thuộc vào chân không, keo dính hay những cơ chế hút bám quen thuộc. Theo tạp chí Vật liệu thông minh và kiến trúc của Anh, mặt dưới robot được phủ những mũ nấm li ti dạng sợi polymer, mỗi cấu trúc có kích thước khoảng 0,01x0,017mm. Kích thước nhỏ bé này cho phép số lượng lớn sợi cùng tiếp xúc với bề mặt, tạo nên cơ chế bám ổn định trong quá trình robot di chuyển. Nhờ vậy, robot có thể thích nghi với nhiều dạng tường xây dựng, kể cả những vị trí không phẳng hoàn toàn và có các gờ nổi lởm chởm. Nhà nghiên cứu Jeff Krahn thuộc Đại học Simon Fraser cho rằng tắc kè bám rất tốt nhờ những sợi lông siêu mịn trên chân cùng cấu trúc đặc biệt của cơ thể. Những đặc điểm tự nhiên ấy trở thành nguồn cảm hứng trực tiếp cho nhóm phát triển robot, khi họ tìm cách chuyển nguyên lý bám dính sinh học thành vật liệu nhân tạo. Robot không bắt chước đơn giản hình dáng tắc kè, mà còn tái hiện cơ chế giúp loài vật này giữ chân trên nhiều loại bề mặt khác nhau. Theo Jeff Krahn, robot tắc kè có thể vượt qua lực Van der Waals khi cần bám chắc vào một bề mặt dựng đứng. Lực tương tác ở cấp độ rất nhỏ này góp phần giữ các sợi polymer tiếp xúc ổn định với tường, dù robot không sử dụng chất kết dính lỏng. Cơ chế ấy giúp thiết bị duy trì độ bám trong lúc bò lên cao, đồng thời hạn chế những nhược điểm thường thấy ở giác hút hoặc keo dính. Các thử nghiệm được nêu trong bài cho thấy robot có thể bò trên tường với tốc độ 3,26 cm/giây khi mang tải trọng 110g. Con số này cho thấy thiết bị không chỉ tự bám trên bề mặt dựng đứng, mà còn có thể vận chuyển thêm một khối lượng nhất định trong quá trình hoạt động. Tuy nhiên, robot vẫn đang ở dạng nguyên mẫu, nên những thông số hiện tại chủ yếu phản ánh năng lực nghiên cứu thay vì một sản phẩm thương mại hoàn chỉnh. Trong tương lai, robot tắc kè có thể được sử dụng để làm sạch cửa sổ, kiểm tra các tòa cao ốc hoặc hỗ trợ tìm kiếm cứu hộ, cứu nạn. Những nhiệm vụ này thường đòi hỏi thiết bị tiếp cận các vị trí cao, khó vào, đồng thời giảm nguy hiểm cho con người khi phải làm việc trên mặt ngoài công trình. Một robot leo tường khô ráo, bám chắc và mang được tải trọng có thể trở thành công cụ hữu ích trong nhiều môi trường xây dựng. Báo Daily Mail dẫn lời Jeff Krahn cho biết chi phí thực tế của robot chưa thể tính toán, vì công nghệ hiện vẫn mới dừng ở giai đoạn nguyên mẫu. Ở một hướng nghiên cứu khác, các nhà khoa học tại Đại học Stanford cũng đang phát triển robot sở hữu bàn chân bước đi giống tắc kè thực. Những nghiên cứu song song này cho thấy khả năng bám dính của tắc kè tiếp tục truyền cảm hứng cho robot học, từ vật liệu siêu nhỏ đến các hệ thống di chuyển trên tường.