Chuyển động nhờ ánh sáng

Robot có thể chuyển động dưới tác động của ánh sáng và từ tính. Trong tương lai, robot không dây này sẽ có nhiệm vụ thu gom các hạt ô nhiễm trong môi trường chất lỏng xung quanh.

Ngoài ra, chúng cũng có thể thu nhận và vận chuyển tế bào để phân tích trong các thiết bị chẩn đoán. Nghiên cứu này đã được công bố trên Kỷ yếu của viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ.

Chia sẻ về robot tí hon, Tiến sĩ  Marina Pilz Da Cunha - người trực tiếp tham gia nghiên cứu, cho biết: “Tôi được truyền cảm hứng từ chuyển động của những polyp san hô này, đặc biệt là khả năng tương tác của chúng với môi trường thông qua các dòng chảy tự tạo”.

Thân của các polyp sống tạo ra một chuyển động cụ thể. Từ đó, chúng mang lại dòng điện thu hút các mảnh thức ăn. Sau đó, những xúc tu này cuốn lấy các mảnh thức ăn trôi nổi trong nước.

Robot tí hon không dây có kích thước 1 cm, thân phản ứng với từ tính và các xúc tu phản ứng với ánh sáng. Tiến sĩ Pilz Da Cunha giải thích: “Việc kết hợp hai tác nhân kíc‌h thí‌ch khác nhau là rất hiếm, vì nó đòi hỏi sự chuẩn bị và lắp ráp vật liệu tinh vi.

Tuy nhiên, việc tạo ra những robot không dây là điều vô cùng thú vị, bởi chúng có thể thực hiện các nhiệm vụ và thay đổi hình dạng phức tạp”. Theo đó, xúc tu của robot di chuyển khi được ánh sáng chiếu vào. Các bước sóng khác nhau sẽ dẫn đến những kết quả khác nhau. 

Robot tí hon không dây này có thể hút và thả các vật thể dưới nước. Đây là một tính năng mới của thiết bị chuyển động nhờ ánh sáng này, mà các nhà nghiên cứu đã trình bày hồi đầu năm. Tuy nhiên, robot trên cạn sẽ không thể hoạt động dưới nước, vì các polymer tạo nên thiết bị này hoạt động thông qua những hiệu ứng quang nhiệt. Nhiệt lượng do ánh sáng tạo ra sẽ cung cấp năng lượng cho robot, thay vì chính ánh sáng. 

“Nhiệt tản ra trong nước, khiến robot không thể được điều khiển dưới nước”, Tiến sĩ Pilz Da Cunha lý giải. Do đó, nhà khoa học này đã phát triển một vật liệu polyme hiệu ứng quang học, chỉ chuyển động dưới tác động của ánh sáng, thay vì nhiệt.

Bên cạnh việc hoạt động dưới nước, thiết bị này còn có thể giữ nguyên hình dạng sau khi được kích hoạt bởi ánh sáng. Trong khi vật liệu quang nhiệt ngay lập tức trở lại hình dạng ban đầu sau khi loại bỏ các kíc‌h thí‌ch, thì phân tử trong vật liệu quang cơ thực sự chuyển sang trạng thái mới. Điều này cho phép robot duy trì hình dạng ổn định khác nhau trong một thời gian dài hơn. 

“Điều đó giúp robot điều khiển trục cánh tay. Khi một khi thứ gì đó bị hút, robot có thể tiếp tục giữ chúng cho đến khi được ánh sáng chiếu vào một lần nữa. Khi đó, robot sẽ nhả thứ đó ra”, bà Pilz Da Cunha cho hay.