Khi nói đến robot, chúng ta thường nghĩ ngay đến nguồn điện, hay chí ít cũng phải là những quả pin – thứ sẽ cung cấp năng lượng cho chúng làm việc. Thật đáng tiếc, pin lại không phải là một cách tối ưu để cung cấp năng lượng cho những microbot, hay những robot tí hon nặng dưới 1 gram.
Đó là bởi chúng nặng, cồng kềnh và cần thêm rất nhiều dây dẫn cũng như hệ thống điều khiển kèm theo. Vì vậy thay vì dùng pin, khi chế tạo microbot các kỹ sư thường hướng tới các hệ thống cung cấp nhiên liệu hóa học, với năng lượng có thể được chuyển trực tiếp thành cơ năng giúp robot hoạt động.
Trong một nghiên cứu như vậy, một nhóm các kỹ sư đến từ Đại học Southern California, Mỹ đã chế tạo thành công một robot chạy hoàn toàn bằng rượu. Nó có khả năng leo qua các địa hình phức tạp và mang vác các vật thể nặng gấp nhiều lần trọng lượng của mình.
Khác với hầu hết các robot hiện đại hoạt động bằng điện, mẫu robot mới sử dụng nhiên liệu lỏng methanol. Với kích thước nhỏ, robot có thể đảm nhận nhiều nhiệm vụ phức tạp trong thực tế.
Sản phẩm có tên "RoBeetle", là sáng chế của Đại học Nam California (Mỹ). Giống như tên gọi, RoBeetle mang hình dáng một con bọ cánh cứng thường sống trên các cây xanh.
Robot bọ cánh cứng nhỏ chạy bằng methanol - (Ảnh: GETTY IMAGES).
Robot có kích thước nhỏ, chỉ nặng khoảng 88 milligram, dài vài centimet như độ lớn thật của bọ cánh cứng ngoài thực tế. Sự nhỏ gọn cũng giúp chúng nằm trong danh sách những robot nhẹ và có kích thước nhẹ nhất được ứng dụng trong đời sống hiện nay.
Đặc biệt, RoBeetle hoàn toàn chạy bằng methanol thay vì dùng pin. Theo tạp chí khoa học Science, đây được xem là một trong những robot đầu tiên dùng nhiên liệu lỏng là cồn methanol làm năng lượng.
Thách thức lớn nhất của nhóm là làm thế nào để tích trữ và chuyển hóa năng lượng trong thiết kế robot nhỏ gọn. Nhóm nảy ra ý tưởng làm một hệ thống cơ nhân tạo, có thể co giãn hệt như cơ của người.
Các sợi cơ làm bằng dây hợp kim của niken và titan. Khi nhiên liệu methanol được đốt cháy, sức nóng sẽ làm cơ giãn nở vì niken và titan có mức độ biến đổi do nhiệt. Dây được phủ bột bạch kim làm chất xúc tác cho quá trình đốt cháy methanol.
Robot di chuyển bằng nhiên liệu methanol - (Video: SCIENCE).
Khi dây cơ nóng và co lại, những van vi mạch nhỏ trong robot tự động đóng lại, ngừng quá trình đốt cháy, giúp sườn và các chi cử động.
Ngược lại, khi dây cơ nguội và giãn ra, các van lại mở để đốt cháy nhiên liệu, bắt đầu một chu kỳ chuyển động mới. Quá trình này cứ lặp lại cho đến hết nhiên liệu.
Tiến sĩ Xiufeng Yang - từ Đại học Nam California, trưởng nhóm nghiên cứu - cho biết robot này có thể mang theo hàng hóa nặng gấp 2,6 lần trọng lượng của mình. Với bình nhiên liệu khoảng 95 milligram, RoBeetle có thể hoạt động trong 2 giờ.
Theo nhóm nghiên cứu, robot có thể làm việc linh hoạt ở nhiều dạng địa hình khác nhau. Robot dễ dàng leo dốc, bò trườn trên bề mặt đất, xi măng hay thủy tinh...
Robot có thể di chuyển trên nhiều dạng địa hình khác nhau - (Ảnh: SCIENCE)
Tiến sĩ Ryan Truby - chuyên gia robot học tại Viện Nghiên cứu MIT - cho rằng RoBeetle là một cột mốc đáng ghi nhận của công nghệ sản xuất các robot cỡ nhỏ và siêu nhỏ. "RoBeetle sẽ thúc đẩy các thiết bị tân tiến cho robot trong tương lai", Truby nói.
Với RoBeetle, khả năng ứng dụng trong thực tiễn rất đa dạng. Robot có thể được dùng kiểm tra chất lượng của các công trình, tìm kiếm cứu nạng trong các tình huống khẩn cấp. Hay trong nông nghiệp, robot có thể hỗ trợ cây cối thụ phấn nhân tạo.