Robot biến hình lấy cảm hứng từ phôi thai và T-1000
Các nhà khoa học đã chế tạo thành công robot có khả năng biến đổi hình dạng, chuyển đổi giữa trạng thái rắn và lỏng, lấy cảm hứng từ phôi thai và nhân vật T-1000 trong phim Kẻ Hủy Diệt.
Bộ phim Kẻ Hủy Diệt 2 đã khắc họa hình ảnh robot T-1000 với khả năng biến hình đáng kinh ngạc. Otger Campàs, giáo sư tại Viện Sinh học Phân tử và Di truyền Max Planck ở Dresden, Đức, đã lấy cảm hứng từ chính bộ phim này để nghiên cứu và chế tạo robot biến hình. Ông nhận thấy sự tương đồng giữa khả năng biến đổi hình dạng của T-1000 và quá trình phát triển của phôi thai.
Campàs và nhóm của ông đã nghiên cứu các cơ chế "fluidization" và "convergent extension" - những quá trình cho phép tế bào trong phôi thai phối hợp hoạt động để hình thành các mô và cơ quan. Dựa trên những cơ chế này, họ đã chế tạo một tập hợp robot, mỗi robot hoạt động như một tế bào phôi thai. Kết quả là, tập hợp robot này có thể thay đổi hình dạng và chuyển đổi giữa trạng thái rắn và lỏng, tương tự như T-1000.
Nhóm nghiên cứu đã tập trung vào ba khả năng chính của tế bào phôi thai: di chuyển tương đối với nhau ngay cả khi liên kết chặt chẽ, phát tín hiệu để các tế bào lân cận nhận biết và phản ứng, và khả năng bám dính để tạo thành một khối thống nhất. Các robot được thiết kế để mô phỏng những khả năng này.
Mỗi robot được trang bị bánh răng có động cơ xung quanh, cho phép chúng liên kết và di chuyển trong tập hợp mà không bị tách rời. Nam châm xoay giúp duy trì sự kết dính giữa các robot, bất kể hướng của chúng. Ngoài ra, mỗi robot còn có cảm biến ánh sáng để nhận lệnh điều khiển từ đèn pin có bộ lọc phân cực.
Trong thử nghiệm, hai tập hợp robot, tổng cộng 20 robot, có thể kéo dài về phía nhau, chạm vào giữa và tạo thành một cây cầu chịu được tải trọng gần 5 kg. Chúng cũng có thể tạo thành hình khối, nâng đỡ được một người trưởng thành nặng khoảng 70 kg, chảy xung quanh vật thể, và đóng vai trò như một chiếc cờ lê. Tuy nhiên, kích thước của mỗi robot hiện tại vẫn còn khá lớn, khoảng 5 cm.
Mục tiêu tiếp theo của nhóm nghiên cứu là thu nhỏ kích thước robot xuống còn 1-2 cm, thậm chí nhỏ hơn nữa trong tương lai. Tuy nhiên, việc thu nhỏ kích thước robot đồng nghĩa với những thách thức về công nghệ chế tạo và cung cấp năng lượng. Hiện tại, robot được cung cấp năng lượng bằng pin lithium-ion, cho phép hoạt động liên tục trong khoảng nửa giờ. Việc sạc pin cho từng robot cũng là một vấn đề cần được giải quyết, đặc biệt khi số lượng robot tăng lên hàng trăm hoặc hàng nghìn. Sạc không dây được xem là một giải pháp tiềm năng.
Mặc dù còn nhiều thách thức, nghiên cứu này đã chứng minh khả năng chế tạo robot biến hình, mở ra tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực trong tương lai.
