Hail the Judge
Ta chơi xong không trả tiền, vậy đâu có gọi là bán
Các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Santa Barbara (UCSB) vừa phát triển một tập hợp micro-robot có thể lập trình, hoạt động giống như một "vật liệu sống". Chúng có khả năng chuyển đổi linh hoạt giữa trạng thái giống chất lỏng và cấu trúc rắn, mở ra tiềm năng cho một nhánh mới trong lĩnh vực robot. Công trình này, được công bố trên tạp chí Science, lấy cảm hứng từ khoa học viễn tưởng và sinh học, hứa hẹn cách mạng hóa cách chúng ta nghĩ về robot.
Ý tưởng này gợi nhớ đến T-1000 trong Terminator 2: Judgment Day – một robot lỏng có thể tự biến đổi hình dạng. Để biến điều đó thành hiện thực, nhóm UCSB nghiên cứu quá trình phôi thai học (embryonic morphogenesis) – cách các tế bào sống thay đổi hình dạng để tạo thành mô trong cơ thể người. Theo giáo sư Otger Campàs từ UCSB, mô phôi thai giống như một "siêu vật liệu thông minh": tự định hình, tự lành, và chuyển đổi giữa trạng thái rắn và lỏng để phát triển cơ thể.
Nhóm đã xác định ba quá trình sinh học cốt lõi để lập trình cho robot: lực giữa các đơn vị, phân cực (định hướng chuyển động), và độ bám dính. Đây là cách các tế bào phối hợp di chuyển và liên kết thành cấu trúc rắn trong tự nhiên.
Mỗi micro-robot được thiết kế với 8 bánh răng động cơ trên vòng tròn bên ngoài và sử dụng nam châm để tương tác. Bằng cách điều chỉnh tốc độ quay, chúng có thể chuyển từ trạng thái “lỏng” – di chuyển tự do như chất lỏng – sang trạng thái “rắn” – gắn kết thành hình dạng cố định. Trong thí nghiệm, nhóm sử dụng 20 micro-robot kích thước tương đối lớn, chứng minh khả năng tự lắp ráp thành các cấu trúc khác nhau như vòng tròn, chuỗi, hoặc khối đặc.
Bước tiếp theo của nhóm là thu nhỏ kích thước robot và tăng số lượng đơn vị lên hàng nghìn. Kết hợp với trí tuệ nhân tạo (machine learning), tập hợp này có thể tự định hình thành bất kỳ cấu trúc nào theo ý muốn với độ chính xác cao. Công nghệ này không chỉ giới hạn ở robot mà còn mở ra khái niệm “vật liệu lập trình” – nơi các vật thể có thể tự thay đổi hình dạng và chức năng theo nhu cầu.
Campàs nhấn mạnh: “Chúng tôi muốn tạo ra một hệ thống robot bắt chước sự linh hoạt của mô sống. Điều này có thể dẫn đến những ứng dụng chưa từng tưởng tượng trong y học, xây dựng, hay thậm chí là khám phá không gian.” Ví dụ, micro-robot có thể được dùng để sửa chữa mô trong cơ thể, xây dựng cấu trúc trong môi trường khắc nghiệt, hoặc tự lắp ráp thành công cụ khi cần.
Dù đầy triển vọng, việc thu nhỏ và quản lý hàng nghìn robot đòi hỏi công nghệ phức tạp hơn, từ nguồn năng lượng đến điều khiển đồng bộ. Hiện tại, các đơn vị vẫn còn lớn và số lượng hạn chế, nhưng thành công ban đầu đã đặt nền móng cho một lĩnh vực mới – nơi robot không chỉ là máy móc mà còn là “vật liệu sống” có thể lập trình.
Từ ý tưởng viễn tưởng đến thực tế khoa học, micro-robot của UCSB là minh chứng cho sự giao thoa giữa sinh học và công nghệ. Với khả năng tự biến đổi như chất lỏng hay kết dính thành khối rắn, chúng không chỉ mở ra tương lai cho robot mà còn định nghĩa lại khái niệm vật liệu thông minh. Khi công nghệ này tiến xa, ta có thể chứng kiến những kỳ tích vượt ngoài trí tưởng tượng hiện tại.
Ý tưởng này gợi nhớ đến T-1000 trong Terminator 2: Judgment Day – một robot lỏng có thể tự biến đổi hình dạng. Để biến điều đó thành hiện thực, nhóm UCSB nghiên cứu quá trình phôi thai học (embryonic morphogenesis) – cách các tế bào sống thay đổi hình dạng để tạo thành mô trong cơ thể người. Theo giáo sư Otger Campàs từ UCSB, mô phôi thai giống như một "siêu vật liệu thông minh": tự định hình, tự lành, và chuyển đổi giữa trạng thái rắn và lỏng để phát triển cơ thể.
Nhóm đã xác định ba quá trình sinh học cốt lõi để lập trình cho robot: lực giữa các đơn vị, phân cực (định hướng chuyển động), và độ bám dính. Đây là cách các tế bào phối hợp di chuyển và liên kết thành cấu trúc rắn trong tự nhiên.
Mỗi micro-robot được thiết kế với 8 bánh răng động cơ trên vòng tròn bên ngoài và sử dụng nam châm để tương tác. Bằng cách điều chỉnh tốc độ quay, chúng có thể chuyển từ trạng thái “lỏng” – di chuyển tự do như chất lỏng – sang trạng thái “rắn” – gắn kết thành hình dạng cố định. Trong thí nghiệm, nhóm sử dụng 20 micro-robot kích thước tương đối lớn, chứng minh khả năng tự lắp ráp thành các cấu trúc khác nhau như vòng tròn, chuỗi, hoặc khối đặc.
Bước tiếp theo của nhóm là thu nhỏ kích thước robot và tăng số lượng đơn vị lên hàng nghìn. Kết hợp với trí tuệ nhân tạo (machine learning), tập hợp này có thể tự định hình thành bất kỳ cấu trúc nào theo ý muốn với độ chính xác cao. Công nghệ này không chỉ giới hạn ở robot mà còn mở ra khái niệm “vật liệu lập trình” – nơi các vật thể có thể tự thay đổi hình dạng và chức năng theo nhu cầu.
Campàs nhấn mạnh: “Chúng tôi muốn tạo ra một hệ thống robot bắt chước sự linh hoạt của mô sống. Điều này có thể dẫn đến những ứng dụng chưa từng tưởng tượng trong y học, xây dựng, hay thậm chí là khám phá không gian.” Ví dụ, micro-robot có thể được dùng để sửa chữa mô trong cơ thể, xây dựng cấu trúc trong môi trường khắc nghiệt, hoặc tự lắp ráp thành công cụ khi cần.
Dù đầy triển vọng, việc thu nhỏ và quản lý hàng nghìn robot đòi hỏi công nghệ phức tạp hơn, từ nguồn năng lượng đến điều khiển đồng bộ. Hiện tại, các đơn vị vẫn còn lớn và số lượng hạn chế, nhưng thành công ban đầu đã đặt nền móng cho một lĩnh vực mới – nơi robot không chỉ là máy móc mà còn là “vật liệu sống” có thể lập trình.
Từ ý tưởng viễn tưởng đến thực tế khoa học, micro-robot của UCSB là minh chứng cho sự giao thoa giữa sinh học và công nghệ. Với khả năng tự biến đổi như chất lỏng hay kết dính thành khối rắn, chúng không chỉ mở ra tương lai cho robot mà còn định nghĩa lại khái niệm vật liệu thông minh. Khi công nghệ này tiến xa, ta có thể chứng kiến những kỳ tích vượt ngoài trí tưởng tượng hiện tại.
