Một robot với thiết kế mang cảm hứng từ sinh vật (bio-inspired robot) có thể sử dụng nước trong môi trường xung quanh để tạo ra khí nổ và phóng mình lên khỏi mặt nước.
Sau khi cất cánh, robot “cá bay” này còn di chuyển thêm được tối đa 26 mét trong không trung. Điều này nhiều khả năng sẽ hữu dụng cho các nhiệm vụ như thu thập mẫu nước tại nơi nguy hiểm, tắc nghẽn (chẳng hạn ngập lụt, … ), hoặc khi cần theo dõi tình trạng ô nhiễm nước biển.
Trong những hoàn cảnh theo kiểu như vậy, loạt robot có thể tự mình chuyển tiếp từ môi trường nước sang không khí thực sự là một ý tưởng được mong đợi, tuy nhiên hoạt động này thường đòi hỏi rất nhiều năng lượng – thứ dường như bất khả đối với các robot kích thước nhỏ.
Và nay, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Imperial College London đã phát minh ra một hệ thống có thể thỏa mãn yêu cầu đó mà chỉ cần khoảng 0,2 gram bột canxi các-bua trong buồng đốt cùng một chiếc bơm (bộ phận chuyển động duy nhất) để đưa nước từ môi trường bên ngoài (ao, hồ, sông, biển …) vào. Canxi các-bua trong buồng sau đó sẽ phản ứng với nước, tạo ra khí axetylen cháy – khi cháy, khí sẽ giãn nở, tạo thành áp lực đẩy nước ra bên ngoài, đồng thời phóng robot lên khỏi mặt nước và lướt đi trong không trung.
TS. Mirko Kovac – Giám đốc Phòng thí nghiệm Aerial Robotics Laboratory (Robot hàng không) tại Imperial College London, trưởng nhóm nghiên cứu – cho biết: “Việc chuyển tiếp từ môi trường nước sang không khí là một tiến trình cực kỳ tốn năng lượng, và rất khó đạt được bằng những thiết bị nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ – vốn chỉ được thiết kế cho mục đích bay.”
“Vì vậy, chúng tôi đã tìm đến loại hóa chất phản ứng với nước để làm giảm bớt lượng vật liệu mà robot cần phải mang theo. Khi buồng đốt được làm đầy thụ động, và nước trong môi trường đóng vai trò như một pít-tông đẩy, chúng ta có thể tạo ra một chu trình đốt trong hoàn chỉnh nhờ bơm – bộ phận chuyển động duy nhất để trộn nước với nhiên liệu.”
Nhóm đã nhiều lần thử nghiệm robot trong phòng lab, hồ, bể tạo sóng … để kiểm chứng khả năng bay khỏi mặt nước của nó, thậm chí cả trong những điều kiện tương đối khắc nghiệt. Lực đẩy mạnh gấp 25 lần trọng lượng [cơ thể robot] do cơ chế đốt trong tạo ra đã giúp nó dễ dàng vượt qua sóng gió, khác với các robot thông thường – cần môi trường tĩnh lặng để có thể “cất cánh”.
Với trọng lượng chỉ khoảng 160 g, con robot có thể bay nhiều lần nếu buồng đốt được làm đầy bằng nước. Điều này còn cho phép nó nổi trên mặt nước và thực hiện công việc lấy mẫu tại nhiều địa điểm khác nhau mà không cần bổ sung năng lượng – lợi thế so với các robot chạy điện.
Nhóm đang lên kế hoạch hợp tác với một số đối tác Thụy Sĩ để chế tạo rộng rãi loại thiết bị mới này, sử dụng các vật liệu tiên tiến và triển khai thử nghiệm thực địa trong một loạt điều kiện môi trường và cho nhiều nhiệm vụ, như giám sát tình trạng xung quanh các rạn san hô và giàn khoan dầu khí ngoài khơi.
TS. Raphael Zufferey, tác giả đứng tên đầu bài báo nhận định: “Loại robot không cần người điều khiển và đòi hỏi rất ít năng lượng này có lẽ sẽ trở nên đặc biệt hữu dụng trong những tình huống mà thường phải mất rất nhiều thời gian và nguồn lực để giám sát, chẳng hạn sau thảm họa lũ lụt hoặc sự cố hạt nhân.”
Các thử nghiệm hiện đang được tiến hành ở Brahmal Vasudevan Multi-terrain Robotics Arena (Vũ đài robot đa địa hình), được xây dựng nhờ vào tài trợ của nhà hảo tâm Brahmal Vasudevan.
Những mô tả chi tiết hơn về con robot này và cơ chế hoạt động của nó đã được công bố trên Science Robotics.
(Theo Imperial College London)
Tin tức liên quan
Đăng nhập
