Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Các nhà khoa học Nhật cấy ghép máy móc vào gián, bắt chúng phải phục vụ con người (16/12/2022)

Theo Daily Mail, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Tsukuba đã tiến hành cấy ghép các vi mạch điều khiển lên loài gián Madagascar, cho phép điều hướng loài côn trùng này di chuyển trên tường hay trên sàn nhà  - những nơi mà các loại robot khác khó có thể tiếp cận được.

Được gọi là "Calmbot", những con gián sẽ được lắp đặt thêm các điện cực, chip ăng ten, pin mà bảng pixel đóng vai trò màn hình trên lưng. Nhóm nghiên cứu cho biết, những con gián cyborg (nửa gián nửa máy) này có thể vận chuyển đổ đạc xung quanh nhà, vẽ mọi thứ trên giấy, .v.v.v

Chân dung của các con gián cyborg - nửa gián nửa máy.

Trong hàng sa số loài gián đang tồn tại trên Trái Đất, gián Madagascar được nhóm nghiên cứu lựa chọn vì khả năng vận động linh hoạt, có thể tự phục hồi, cùng khả năng tìm chỗ ẩn náu thuộc dạng thượng thừa. Khi hoàn thành xong nhiệm vụ được giao, những con gián sẽ chủi lủi tại những khu vực tối tăm để ‘ngủ nghỉ’, trước khi được gọi lại khi chúng ta có nhu cầu.

"Trong tương lai, chúng sẽ bất chợt xuất hiện từ đâu đó mà chúng ta không hề hay biết, hoàn thành nhiệm vụ của chúng và sau đó tiếp tục biến mất".

Được biết, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm khả năng điều khiển gián cyborg di chuyển trên tường, xuyên ra thảm hoặc sàn nhà bằng một dây cáp, vốn được gắn vào thân con gián. Để có thể điều khiển nhiều con gián cyborg cùng lúc, nhóm nghiên cứu đã phát triển phương pháp kiểm soát dựa trên nguyên tắc hoạt động của kiến thợ trong bầy kiến.

'Khi xuất hiện những con gián mất kiểm soát, chúng tôi đã sử dụng những con gián thay thế để tiếp tục nhiệm vụ đang diễn ra".

Các nhà nghiên cứu hy vọng có thể ứng dụng côn trùng cyborg cho hoạt động tìm kiếm và cứu nạn. Tuy nhiên trong trường hợp cần sử dụng cyborg trong thời gian dài, pin lithium sẽ không đủ năng lượng và nếu hết pin, côn trùng có thể bỏ chạy.

Để giải quyết vấn đề trên, các nhà nghiên cứu đã tích hợp pin Mặt Trời siêu mỏng lên bụng gián. Dù chỉ dày 0,004 mm, chúng có thể cung cấp năng lượng gấp 50 lần nguồn điện yêu cầu cho mạch điều khiển.

Trong giai đoạn đầu, tấm pin cản trở khả năng di chuyển của gián, khiến chúng đi chậm và không thể lấy lại thế cân bằng nếu lật ngửa.

Sau khi điều chỉnh vị trí và cách sắp xếp, các nhà nghiên cứu đã tích hợp thành công pin Mặt Trời với công suất 17,2 mW cho cyborg mà không ảnh hưởng khả năng di chuyển của gián.

Sơ đồ các bộ phận điện tử của gián cyborg. (Ảnh: Nature).

"Để làm nhiệm vụ tìm kiếm, cứu nạn tại khu dân cư, côn trùng cyborg chứa mạch máy tính để điều khiển chuyển động, cảm biến tìm người và thiết bị liên lạc không dây. Chúng yêu cầu 10-100 mW tổng mức tiêu thụ điện. Do đó, thiết bị thu năng lượng gắn trên côn trùng rất quan trọng để tăng phạm vi hoạt động và chức năng", Kenjiro Fukuda, đồng tác giả bài nghiên cứu cho biết.

Theo Fukuda, một số nhà khoa học muốn tạo cyborg cho những côn trùng khác như bướm hay bọ cánh cứng. Tuy nhiên, đa số không thể gắn thiết bị thu năng lượng bởi chúng làm giảm khả năng di chuyển. Đó là lý do việc tích hợp thành công pin Mặt Trời lên gián cyborg là thành tựu nổi bật của nghiên cứu.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu muốn phát triển cyborg dựa trên những côn trùng khác, gồm các loài có thể bay.

So với robot mềm (robot dùng chất liệu dẻo để di chuyển và biến đổi linh hoạt), côn trùng cyborg có chi phí rẻ, tích hợp nhanh và tiêu tốn ít năng lượng hơn. Đặc điểm quan trọng là cyborg vẫn có thể tiếp nhận tín hiệu bằng giác quan sinh học để di chuyển, điều mà robot mềm chưa thể đạt được./.

Theo Pháp luật và bạn đọc/Zing

Cập nhật: 15/12/2022 

https://khoahoc.tv/cac-nha-khoa-hoc-nhat-cay-ghep-may-moc-vao-gian-bat-chung-phai-phuc-vu-con-nguoi-110025