Mới đây, xuất phát từ các tính chất quang học của ấu trùng lươn biển, các kỹ sư, nhà sinh vật biển của Viện Hải dương học Scripps thuộc Đại học California tại San Diego đã nghiên cứu, chế tạo một loại robot có thể bơi trong môi trường nước mặn mà không cần dùng đến mô tơ điện.

Một robot thân mềm lấy cảm ứng từ lươn biển trong bể cá tại Scripps, mang ý nghĩa quan trọng về việc không xâm lấn môi trường sống tự nhiên nhất có thể 

(Nguồn: https://scripps.ucsd.edu/news/research-highlight-transparent-eel-soft-robot-can-swim-silently-underwater)

Thay vào đó, robot sử dụng các khoang điện cực lấy cảm hứng từ cơ bắp nhân tạo, được chứa đầy một dung dịch ion dẫn điện giống như nước biển để đẩy chính nó. Robot dài chân này, nguyên mẫu đầu tiên tính đến thời điểm hiện nay, được kết nối với một bảng điện tử trên bề mặt, cũng hầu như trong suốt.

Nhóm nghiên cứu, bao gồm các nhà nghiên cứu từ Đại học California ở San Diego và ở Berkeley, đã trình bày chi tiết công việc của mình  trên Science Robotics trong số ra ngày 25 tháng 4 năm 2018. Các nhà nghiên cứu cho rằng đây là một bước tiến quan trọng hướng tới tương lai khi robot thân mềm có thể bơi trong đại dương cùng với cá và động vật không xương sống khác mà không làm xáo trộn hoặc làm hại các sinh vật này. Ngày nay, hầu hết các thiết bị tự hành dưới nước được thiết kế để quan sát sinh vật biển đều rất cứng, giống như tàu ngầm và được trang bị động cơ điện với cánh quạt ồn ào.

Dimitri Deheyn, nhà sinh vật học biển tại Viện Hải dương học Scripps tại UC San Diego và là một thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết: “Robot này, lấy cảm hứng từ sinh học, sẽ cung cấp một nền tảng mới với bộ dữ liệu sinh học trên cơ sở các hành vi 'không bị xáo trộn, không xâm lấn' đến các cộng đồng thủy sinh, do đó, mở ra một cửa sổ mới về các cơ hội quan trắc, hiểu biết và quản lý hệ sinh thái”.

Một sáng kiến then chốt trong công trình này là sử dụng nước muối, môi trường mà robot sẽ bơi trong đó, để giúp tạo ra các lực điện nhằm đẩy chính nó. Robot được trang bị các dây cáp áp dụng điện áp của cả nước muối xung quanh nó và các túi nước dẫn điện bên trong các khoang giống như cơ bắp nhân tạo của nó. Robot sau đó tiến hành nạp điện tích âm trong môi trường nước xung quanh ngay bên ngoài robot và các điện tích dương bên trong robot, tạo ra sự phân cực và do đó sẽ kích hoạt sự đẩy giống như các cơ. Những thay đổi khác nhau của việc nạp những điện tích này khiến cho cơ bắp nhân tạo của robot uốn cong, tạo ra chuyển động bơi nhấp nhô của robot. Bộ phận nạp điện tích được đặt ngay bên ngoài bề mặt của robot, có dòng điện rất nhỏ và vì thế bảo đảm an toàn cho sinh vật biển gần đó.

"Sự đột phá lớn nhất của chúng tôi là ý tưởng sử dụng môi trường như là một phần của thiết kế của chúng tôi", Michael T. Tolley, tác giả chính của bài báo và là giáo sư cơ khí tại trường Jacobs của Đại học California ở San Diego cho biết. “Sẽ có nhiều bước để tạo ra một rô-bốt lươn biển hiệu quả, thực tế, không cần dây dắt, nhưng vào thời điểm này, chúng tôi đã chứng minh rằng điều đó là có thể”.

VISI tổng hợp từ https://scripps.ucsd.edu/news/research-highlight-transparent-eel-soft-robot-can-swim-silently-underwater.