Các chuyên gia đến từ Đại học Case Western Reserve (CWR – Mỹ) cho rằng giun đất – loài sinh vật nhỏ bé có vai trò nhất định trong nông nghiệp, đang nắm giữ chìa khóa cho sự ra đời của một thế hệ robot thân mềm. Cụ thể, nhóm nhà khoa học nói trên đã mô phỏng thao tác di chuyển bằng sự nhu động ruột (peristalsis) của giun để áp dụng lên những cỗ máy của mình.
Chế tạo thành công giun robot với nhiều ứng dụng
Rất nhiều sinh vật sống sử dụng nhu động ruột, tuy nhiên, giun đất di chuyển bằng cách kết hợp cơ và các túi chất lỏng đặc biệt của nó. Điều này khiến cho các con sâu trở nên mỏng hơn và dài hơn, hoặc rộng hơn và ngắn hơn, giúp nó thực hiện quá trình tự đẩy. Về cơ bản là thế nhưng các nhà nghiên cứu cho rằng cách thức di chuyển này hoàn toàn không đơn giản.
Andrew Horchler – chuyên gia thuộc ĐH CWR cho biết ông và nhóm của mình đã có một nhận thức phức tạp hơn trong mối liên hệ giữa hệ thống thần kinh và hoạt động thể chất, từ đó giúp họ phát triển một con robot bằng cách sao chép hệ thống này, trên một quy mô lớn hơn. Theo đó, các phần đầu, thân và đuôi của con giun, tất cả đều sử dụng duy nhất một hình thức chuyển động nhờ vào các mảng của tế bào thần kinh, cho phép nó di chuyển trong một phạm vi rộng lớn hơn nhiều so với chiều dài cơ thể.
Đó là chính xác là những gì Horchler và các cộng sự của ông đã áp lên sản phẩm mang tên CMMWorm – một con sâu robot mô-đun với một bộ điều khiển tế bào thần kinh nhân tạo, có thể tạo ra những thay đổi của các dạng sóng trên khắp cơ thể. Điều đó có nghĩa là toàn bộ cơ thể của robot cũng quan trọng không kém gì “bộ não”: “Nó là mô-đun và có thể được thêm vào hoặc bỏ bớt ra, y như một mô hình Lego sử dụng hàng chục đầu mối được in 3D. Tất cả đều được kết nối với nhau bằng các ống nylon mềm. Bên trong “ruột” của robot giun, bộ truyền động điều khiển sự co dãn giúp tạo sóng”.
Tại Hội nghị thường niên Neuroscience diễn ra tại Chicago (Mỹ), Horchler đã chứng minh một con robot giun có thể được lắp ráp bằng cách sử dụng các mô-đun, đồng thời, thao tác cắm vào hay loại bỏ bộ phận nhằm thay đổi kích thước chỉ diễn ra trong vài giây, như bạn có thể thấy trong video dưới đây.
Ứng dụng
Có lẽ là các bạn đang thắc mắc là những con giun robot này được tạo ra để làm gì. Theo các nhà khoa học, nghiên cứu của họ có hàng loạt các ứng dụng, từ vi mô (một công cụ an toàn hơn và ít đau đớn cho nội soi trong y tế) cho đến vĩ mô (chui vào các đường hầm, ống cống bị tắc nghẽn hoặc những đống đổ nát nguy hiểm trong công tác cứu nạn). Tính đến thời điểm hiện tại, có không ít những con robot thân mềm, nhỏ gọn phục vụ cho các mục đích tương tự. Tuy nhiên, có thể nói đây là sản phẩm có thể hoạt động một cách linh hoạt và dễ kiểm soát nhất nhờ thiết kế thông minh.
