Minh Nguyệt
Intern Writer
Các nhà nghiên cứu vừa tạo ra robot "slime từ tính" đáng kinh ngạc, một phát minh mà nhiều người đã ví von với chất liệu trong bộ phim hài khoa học viễn tưởng "Flubber" ra mắt năm 1997. Loại slime tối màu này có khả năng di chuyển qua những không gian hẹp và có thể nắm bắt các vật thể rắn, theo thông tin từ nhóm nghiên cứu.
Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Functional Materials, các nhà nghiên cứu đã mô tả slime từ tính này có kết cấu giống như kem custard. Các tác giả trong nghiên cứu cho biết, những robot nhỏ, có thân mềm với khả năng từ tính cho phép "tiếp cận không xâm lấn" vào các không gian hạn chế và có thể ứng dụng trong y tế, mở ra "giải pháp lý tưởng" cho các ca phẫu thuật xâm lấn tối thiểu và việc truyền thuốc một cách có mục tiêu.
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, các robot mềm hiện tại dựa trên elastomer và chất lỏng vẫn còn tồn tại những hạn chế. Elastomer là những vật liệu dẻo có cấu trúc dài, giống như chuỗi, được gọi là polymer. Do khả năng biến dạng hạn chế, các robot mềm dựa trên elastomer không thể di chuyển qua những môi trường chật hẹp, mặc dù chúng có thể thao tác với các vật thể. Ngược lại, các robot mềm dựa trên chất lỏng, mặc dù có khả năng biến dạng tốt hơn và di chuyển trong không gian nhỏ, nhưng cũng gặp phải hạn chế do hình dạng không ổn định của chất lỏng.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát triển robot slime từ tính, kết hợp những tính năng của cả hai loại robot mềm dựa trên elastomer và chất lỏng. "Robot có thể di chuyển qua các kênh hẹp với đường kính 1,5 mm và điều khiển trên nhiều bề mặt trong những môi trường phức tạp," các tác giả cho biết trong nghiên cứu. Họ cho biết, robot slime có nhiều khả năng, bao gồm nắm bắt các vật thể rắn, nuốt và vận chuyển những thứ độc hại, và thậm chí sửa chữa các mạch điện bị hỏng.
Slime được làm từ một loại polymer gọi là polyvinyl alcohol, trộn lẫn với một chất bột trắng gọi là borax và các hạt từ tính được làm từ kim loại hiếm neodymium. Li Zhang, một trong những người sáng tạo ra slime và là tác giả của nghiên cứu đến từ Đại học Trung Quốc Hồng Kông, chia sẻ với The Guardian rằng slime này có "tính chất nhớt - đàn hồi," có nghĩa là đôi khi nó cư xử như một vật rắn, và lúc khác như một chất lỏng. Thực tế, độ nhớt của slime thay đổi dưới áp lực. "Khi bạn chạm vào nó nhanh, nó giống như một vật rắn. Khi bạn chạm nhẹ và chậm, nó giống như một chất lỏng," Zhang cho biết.
Các hạt từ tính trong slime có thể được điều khiển bằng nam châm bên ngoài để làm cho robot di chuyển, xoay hoặc tạo thành các hình dạng "C" và "O". Trong tương lai, robot từ tính như vậy có thể được sử dụng cho các ứng dụng y tế, ví dụ như loại bỏ những vật đã bị nuốt nhầm. "Chúng tôi đang nghĩ rằng một ứng dụng tiềm năng của robot slime là cho các bệnh hoặc vấn đề liên quan đến hệ tiêu hóa," Zhang cho biết. "Hoặc có thể, nó có thể được sử dụng để sửa chữa hoặc kết nối các điện cực trong những vị trí khó tiếp cận."
Mục tiêu cuối cùng là triển khai nó như một robot, Zhang nói, nhưng hiện tại, slime vẫn thiếu tính tự động. "Chúng tôi vẫn xem đây là nghiên cứu cơ bản—cố gắng hiểu rõ các tính chất của vật liệu," anh cho biết thêm. Hiện tại, các hạt từ tính trong slime có độc tính, do đó, nhóm nghiên cứu đã bao bọc các robot bằng một lớp silica để tạo ra lớp bảo vệ giả thuyết. "Sự an toàn cũng sẽ phụ thuộc mạnh mẽ vào khoảng thời gian bạn giữ chúng bên trong cơ thể," Zhang nói.
Nhiều người dùng mạng xã hội đã so sánh slime từ tính với chất liệu tưởng tượng xuất hiện trong bộ phim Flubber. "Các bạn gọi nó là 'robot làm từ slime từ tính', tôi gọi nó là 'Flubber'," một người dùng Twitter đã viết.
Nguồn: Newsweek
Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Functional Materials, các nhà nghiên cứu đã mô tả slime từ tính này có kết cấu giống như kem custard. Các tác giả trong nghiên cứu cho biết, những robot nhỏ, có thân mềm với khả năng từ tính cho phép "tiếp cận không xâm lấn" vào các không gian hạn chế và có thể ứng dụng trong y tế, mở ra "giải pháp lý tưởng" cho các ca phẫu thuật xâm lấn tối thiểu và việc truyền thuốc một cách có mục tiêu.
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, các robot mềm hiện tại dựa trên elastomer và chất lỏng vẫn còn tồn tại những hạn chế. Elastomer là những vật liệu dẻo có cấu trúc dài, giống như chuỗi, được gọi là polymer. Do khả năng biến dạng hạn chế, các robot mềm dựa trên elastomer không thể di chuyển qua những môi trường chật hẹp, mặc dù chúng có thể thao tác với các vật thể. Ngược lại, các robot mềm dựa trên chất lỏng, mặc dù có khả năng biến dạng tốt hơn và di chuyển trong không gian nhỏ, nhưng cũng gặp phải hạn chế do hình dạng không ổn định của chất lỏng.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát triển robot slime từ tính, kết hợp những tính năng của cả hai loại robot mềm dựa trên elastomer và chất lỏng. "Robot có thể di chuyển qua các kênh hẹp với đường kính 1,5 mm và điều khiển trên nhiều bề mặt trong những môi trường phức tạp," các tác giả cho biết trong nghiên cứu. Họ cho biết, robot slime có nhiều khả năng, bao gồm nắm bắt các vật thể rắn, nuốt và vận chuyển những thứ độc hại, và thậm chí sửa chữa các mạch điện bị hỏng.
Slime được làm từ một loại polymer gọi là polyvinyl alcohol, trộn lẫn với một chất bột trắng gọi là borax và các hạt từ tính được làm từ kim loại hiếm neodymium. Li Zhang, một trong những người sáng tạo ra slime và là tác giả của nghiên cứu đến từ Đại học Trung Quốc Hồng Kông, chia sẻ với The Guardian rằng slime này có "tính chất nhớt - đàn hồi," có nghĩa là đôi khi nó cư xử như một vật rắn, và lúc khác như một chất lỏng. Thực tế, độ nhớt của slime thay đổi dưới áp lực. "Khi bạn chạm vào nó nhanh, nó giống như một vật rắn. Khi bạn chạm nhẹ và chậm, nó giống như một chất lỏng," Zhang cho biết.
Các hạt từ tính trong slime có thể được điều khiển bằng nam châm bên ngoài để làm cho robot di chuyển, xoay hoặc tạo thành các hình dạng "C" và "O". Trong tương lai, robot từ tính như vậy có thể được sử dụng cho các ứng dụng y tế, ví dụ như loại bỏ những vật đã bị nuốt nhầm. "Chúng tôi đang nghĩ rằng một ứng dụng tiềm năng của robot slime là cho các bệnh hoặc vấn đề liên quan đến hệ tiêu hóa," Zhang cho biết. "Hoặc có thể, nó có thể được sử dụng để sửa chữa hoặc kết nối các điện cực trong những vị trí khó tiếp cận."
Mục tiêu cuối cùng là triển khai nó như một robot, Zhang nói, nhưng hiện tại, slime vẫn thiếu tính tự động. "Chúng tôi vẫn xem đây là nghiên cứu cơ bản—cố gắng hiểu rõ các tính chất của vật liệu," anh cho biết thêm. Hiện tại, các hạt từ tính trong slime có độc tính, do đó, nhóm nghiên cứu đã bao bọc các robot bằng một lớp silica để tạo ra lớp bảo vệ giả thuyết. "Sự an toàn cũng sẽ phụ thuộc mạnh mẽ vào khoảng thời gian bạn giữ chúng bên trong cơ thể," Zhang nói.
Nhiều người dùng mạng xã hội đã so sánh slime từ tính với chất liệu tưởng tượng xuất hiện trong bộ phim Flubber. "Các bạn gọi nó là 'robot làm từ slime từ tính', tôi gọi nó là 'Flubber'," một người dùng Twitter đã viết.
Nguồn: Newsweek
