Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Robot lươn chứa cảm biến phát hiện nguồn ô nhiễm trong nước (03/08/2017)

Các nhà nghiên cứu robot tại Trường Bách khoa Liên bang Thụy Sĩ đã chế tạo một số robot động vật thú vị thực sự ấn tượng trong những năm qua. Tiếp theo robot rùa, châu chấu và cá sấu của nhóm, là Envirobot, một robot lươn được chế tạo để bơi qua nước bị ô nhiễm và tìm nguồn ô nhiễm.

Envirobot có thể được điều khiển từ xa hoặc tự bơi, dài 1,5 mét (5 ft) và được tạo thành từ các môđun riêng lẻ chứa các động cơ điện nhỏ. Những động cơ này làm thay đổi độ cong của robot, cho phép nó bơi trong nước mà không khuấy bùn hoặc gây ảnh hưởng đến các sinh vật dưới nước.

Một số môđun có chứa các cảm biến để đo lường những thứ như độ dẫn và nhiệt độ, một số khác có các buồng được thiết kế để chứa nước. Những mođun chứa nước cũng chứa vi khuẩn, các loài giáp xác nhỏ và tế bào cá, có thể hoạt động như các cảm biến sinh học.

Khi quan sát phản ứng của những sinh vật trên khi nước tràn vào trong buồng, các nhà nghiên cứu có thể đọc được loại chất ô nhiễm nào có trong nước và tính độc nói chung. Hiện tại, nhóm mới chỉ thử nghiệm điều này trong phòng thí nghiệm, và họ cho biết có hiệu quả cao.

Ví dụ, nhóm nghiên cứu đã phát triển các vi khuẩn tạo ra ánh sáng khi tiếp xúc với nồng độ thuỷ ngân cực thấp. Những thay đổi này được phát hiện bằng cách sử dụng quang kế (luminometers) và sau đó truyền dữ liệu dưới dạng các tín hiệu điện.

Một ví dụ khác của các cảm biến sinh học này sử dụng Daphnia, loài giáp xác siêu nhỏ dưới 5 mm, hoạt động của chúng bị ảnh hưởng bởi độc tính của nước. Hai trong số các môđun của Envirobot chứa Daphnia, một buồng chứa nước sạch và một buồng chứa nước tràn vào trong khi robot bơi. Khi theo dõi sự di chuyển của Daphnia trong mỗi mođun, nhóm có thể xác định được dấu hiệu của chất độc hại trong nước.

Envirobot đã được thử nghiệm tại Hồ Geneva, một thí nghiệm được thiết kế để kiểm tra khả năng theo dõi sự thay đổi độ dẫn của nước. Nhóm nghiên cứu đã bơm muối vào một khu vực cụ thể gần bờ và thả cho Envirobot tự bơi, nó đã thành công trong việc lập bản đồ các biến thể về độ dẫn từ muối và tạo ra một bản đồ nhiệt độ của khu vực.

Các nhà khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu các xét nghiệm liên quan đến các bộ cảm biến sinh học và các chất gây ô nhiễm thực sự. Mục đích cuối cùng là Envirobot có thế đi theo một hướng được lập trình trước hoặc theo hướng gia tăng độc tính của nước để tự xác định nguồn ô nhiễm.

Nguồn: Vista.gov.vn