Robot đã có khả năng tự sửa chữa chính mình

Những vết thương như đứt tay, rách cơ... trên con người sẽ có thể tự lành theo thời gian. Nhưng nếu một con robot bị hỏng thì nó có thể tự lành được không? Câu trả lời là có, bởi các nhà nghiên cứu robot đã thiết kế ra được những con robot có khả năng tự sửa chữa chính mình!

Theo Wired, các nhà nghiên cứu tại Đại học Vrije Brussel (VUB, Bỉ) đã có thể mang lại khả năng "tự chữa lành vết thương" lên một loại robot mà họ gọi là "robot mềm" (soft robot).

Cụ thể, "robot mềm" là một loại robot được sản xuất bằng các vật liệu linh hoạt, thường được sử dụng để "gắp" các vật thể trong ngành công nghiệp thực phẩm hoặc các ca phẫu thuật đòi hỏi độ xâm nhập tối thiểu. Loại robot này cũng đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình chữa trị phục hồi chức năng hay lắp ráp tay giả.

"Một con robot bình thường sẽ rất phức tạp và khó sửa chữa. Chưa kể đến việc "robot mềm" còn rất nhạy cảm với các vật thể sắc và áp suất cao", Giáo sư Bram Vanderborght của VUB cho biết.

"Nghiên cứu này là bước đầu tiên trong việc giới thiệu các vật liệu có khả năng tự sửa chữa trong ngành công nghiệp robot mềm, mà chúng tôi nghĩ sẽ mở ra một lĩnh vực nghiên cứu mới liên quan đến robot tự sửa chữa".

Trong các thí nghiệm của mình, đội ngũ nghiên cứu đã tạo ra các con robot mềm với nguyên liệu hoàn toàn từ polymer cao su. Khi bị hư hỏng, các vật liệu này đầu tiên sẽ tự động khôi phục lại hình dáng nguyên bản của chúng, sau đó sẽ tự "chữa khỏi" hoàn toàn.

"Chúng tôi đã test trên 3 bộ phận khác nhau của các con robot tự sửa chữa: một bộ phận gắp mà robot dùng để gắp các đồ vật, một bàn tay máy, và một bó cơ nhân tạo", giáo sư Bram nói tiếp, "Các vết hư hỏng đã hoàn toàn tự lành mà không để lại bất kỳ giấu vết nào. Các nguyên mẫu thử nghiệm sau quá trình tự sửa chữa đều có thể tiếp tục hoàn thành tốt các công việc chúng đang làm".

Cụ thể, ngay sau khi robot bị hư hại, vật liệu làm nên con robot đó sẽ có thể tự sửa khi được đốt nóng tới 80 độ C trong vòng 40 phút liên tục. Sau 24 giờ tiếp theo ở 25 độ C, con robot bị hỏng đã hoàn toàn "bình phục", cả về sức mạnh lẫn độ dẻo dai.

Vật liệu polymer được sử dụng để tạo nên con robot có chứa một mạng lưới các liên kết chéo có thể tạo điều kiện cho phản ứng Diels-Alder xảy ra. Phản ứng này sẽ thúc đẩy các nguyên tử tạo ra các liên kết mới. Bằng cách dùng nhiệt, các liên kết chéo sẽ bị phá vỡ, do đó vật liệu polymer sẽ trở nên di động hơn. Chính tính di động này sẽ giúp các phân tử có thể khép lại các khoảng trống tạo ra trên các bộ phận bị hư hại. Sau khi được sửa chữa thì vật liệu polymer này phải được làm mát, trong quá trình đó thì các thuộc tính ban đầu của vật liệu sẽ hoàn toàn được khôi phục.

Nhóm nghiên cứu được tài trợ bởi Hội đồng nghiên cứu châu Âu, hi vọng rằng nghiên cứu sẽ mang lại những tác động lớn. "Chúng tôi hi vọng con người sẽ có thêm sự tin tưởng vào robot khi biết được hiệu năng hoạt động của chúng sẽ không phải lệ thuộc vào việc con người phải can thiệp và sửa chữa khi hư hỏng nữa".

Thực sự thì nghiên cứu này đã khiến nhiều người rất hào hứng, bởi khả năng tự sửa chữa luôn là một trong những hạn chế lớn của các hệ thống cơ khí khi so sánh với các hệ thống sinh học khác, theo chuyên gia điện cơ khí, giáo sư Russel Tedrake của Viện công nghệ Massachusetts. "Những tiến trình đạt được theo hướng nghiên cứu này sẽ có thể cải thiện khả năng của các loại máy móc của con người". Tuy nhiên ông không cho rằng công nghệ tự chữa lành này là một "cơn địa chấn công nghệ", bởi chúng ta đã phát minh ra bánh xe tự vá được một thời gian rồi.

Ngược lại, nhà nghiên cứu robot mềm tại Đại học Cambridge Fumiya Iida thì cho rằng đây là một bước tiến vĩ đại. "Công nghệ robot mềm tự sửa chữa thực sự là một cơn địa chấn. Khả năng tự sửa chữa sẽ làm cho các hệ thống máy móc trở nên rẻ hơn và an toàn hơn cho môi trường".

Hiện nhóm nghiên cứu VUB đang hi vọng sẽ phát triển được một mạng lưới cảm biến có thể phát hiện các vấn đề liên quan tình trạng hệ thống và các loại vật liệu mới có khả năng tự sửa chữa tương tự như trên.

Tấn Minh