Nhóm nghiên cứu quốc tế gồm RIKEN, Đại học Waseda, Đại học công nghệ Nanyang… thông báo rằng họ đã phát triển một loại “côn trùng cơ khí hoá” (cyborg insects) có thể điều khiển từ xa. Người ta mong đợi rằng trong tương lai cyborg insects có thể được sử dụng để tìm kiếm tại các điểm xảy ra thảm họa.
Cyborg insects là côn trùng có phần cơ thể được kết nối với các bộ phận điện tử. Thông qua điều khiển từ xa, người ta sẽ điều khiển chuyển động của chúng. Nghiên cứu kiểu này đang được tiến hành trên toàn thế giới.
Nội dung bài viết
Phương pháp nghiên cứu
Cyborg insects có khả năng tự sạc – Ảnh: www.waseda.jp
Nhóm nghiên cứu đã gắn pin mặt trời và các thiết bị không dây có độ dày hơn màng bọc thực phẩm 4micromet vào cơ thể của một con gián Madagascar có chiều dài khoảng 6cm. Ngoài ra còn gắn điện vào cơ quan cảm giác gọi là “thùy đuôi” trong bụng gián. Nhóm đã thành công trong thí nghiệm làm thay đổi hướng chuyển động của gián bằng cách đưa ra một kích thích. Trong tương lai, nhóm nghiên cứu hi vọng rằng bằng cách kết hợp các camera nhỏ và cảm biến, cyborg insects có thể tìm kiếm xuyên qua các đống đổ nát mà con người khó có thể vào được, đồng thời tiến hành hoạt động tại các địa điểm thảm họa nơi phát sinh khí độc hại…
Tại sao lại chọn côn trùng?
Phác thảo cyborg insects và tấm lưng in 3D – Ảnh: www.waseda.jp
Theo một trong những nhà phát triển Fukuda Kenjiro – nhà nghiên cứu tại RIKEN thì so với các loại robot côn trùng, cyborg insects tiết kiệm năng lượng hơn. Ví dụ, để chế tạo toàn bộ cơ thể một robot thì các khớp chân cũng phải được cơ khí hóa, muốn robot di chuyển trơn tru như côn trùng thực sự thì lại càng khó và phải tiêu tốn rất nhiều sức lực để di chuyển chúng.
Tuy nhiên, nếu biến côn trùng thành cyborg, chúng ta có thể kiểm soát hành vi của nó ở một mức độ nhất định chỉ đơn giản bằng cách kích thích điện cho nó.
Loại côn trùng nào phù hợp với “cyborg”?
Theo nhà nghiên cứu Fukuda, ông đã chọn 3 điểm là “lớn”, “mạnh” và “không thể bay” để làm tiêu chí cho cyborg insects.
1. Lớn
Cyborg insects được trang bị nhiều bộ phận điện tử như thiết bị không dây cần thiết để điều khiển từ xa. Nguồn điện được duy trì bằng một tấm pin mặt trời cực mỏng, tuy nhiên kích thước của tấm pin là một trong những yếu tố quan trọng vì diện tích tiếp nhận ánh sáng mặt trời càng lớn thì nó càng hoạt động được lâu. Do đó cần côn trùng có kích thước lớn để mang tấm pin cũng như các thiết bị khác. Trong lần phát triển này nhóm nghiên cứu đã chọn gián Madagascarvới chiều dài khoảng 6cm. Đây là một loại gián với kích thước lớn.
2. Khả năng chống chịu
Để cyborg insects có thể hoạt động trong các khu vực thiên tai nơi con người khó xâm nhập, điều quan trọng là nó phải có khả năng chống chọi với môi trường khắc nghiệt và có tuổi thọ cao. Gián Madagascar có khả năng chống chịu với môi trường và có thể sống vài năm ngay cả trong môi trường nuôi nhốt, vì vậy chúng có tuổi thọ cao hơn bọ cánh cứng hay châu chấu. Chính vì vậy mà gián Madagascar phù hợp làm cyborg insects.
3. Không thể bay
Nếu côn trùng biết bay sẽ làm tăng phạm vi hoạt động nhưng nếu bay ngoài phạm vi vô tuyến thì khả năng mất kiểm soát sẽ cao hơn. Về khía cạnh này, gián Madagascar đáp ứng hoàn hảo bởi nó không có cánh và chỉ biết bò.
4. Ưu điểm khác
Ngoài ra, gián Madagascar có đặc điểm là dễ dàng điều khiển từ xa bởi nó có các cơ quan cảm giác ở bên trái và bên phải của bụng được gọi là “thùy đuôi” cảm nhận gió và rung động. Các thí nghiệm đã xác nhận rằng khi kích thích điện tác động vào “thùy đuôi” bên phải, nó sẽ quay sang bên phải và di chuyển về phía trước.
Vì những lí do trên, gián Madagascar được chọn làm đối tượng cho cyborg insects.
Thách thức trong tương lai
Kiểm soát hành vi của côn trùng bằng tín hiệu không dây, màu xanh: không kích thích, màu đỏ: có kích thích – Ảnh: www.waseda.jp
Thách thức lớn nhất với cyborg insects trong tương lai là khả năng hoạt động lâu dài. Loại cyborg insects đang được phát triển chỉ hoạt động được khoảng 2 phút nhưng tốn 30 phút để sạc. Mặc dù nó có thể hoạt động nhiều lần bằng cách sạc pin nhưng nhóm nghiên cứu có kế hoạch giảm kích thước và cải thiện hiệu suất của các bộ phận điện tử, đồng thời thúc đẩy nghiên cứu để kéo dài thời gian hoạt động trong khi vẫn duy trì chức năng di chuyển ban đầu của côn trùng.
[Học tiếng Nhật] Từ vựng chủ đề Côn trùng
Các loài côn trùng kêu như thế nào trong tiếng Nhật?
Nguồn: www.waseda.jp
Biên tập: LocoBee
