Các nhà khoa học đã chế tạo thành công 'sứa robot tàng hình': Vũ khí mới cho các nhiệm vụ bí mật dưới đáy biển

Các nhà khoa học Trung Quốc vừa giới thiệu một robot lấy cảm hứng từ sứa biển có khả năng di chuyển dưới nước một cách gần như tuyệt đối yên tĩnh, mở ra hướng đi mới cho các hoạt động giám sát, nghiên cứu sinh học và khám phá đại dương trong tương lai. Với thiết kế trong suốt, chuyển động nhẹ nhàng và mức tiêu thụ điện năng cực thấp, robot này được ví như một "bóng ma dưới nước": khó bị phát hiện bằng cả mắt thường lẫn các thiết bị cảm biến hiện đại.

Công trình nghiên cứu do nhóm của giáo sư Tao Kai tại Khoa Kỹ thuật Cơ điện, Đại học Bách khoa Tây Bắc (tỉnh Thiểm Tây) phát triển, được xem là một bước tiến đáng chú ý trong lĩnh vực robot mô phỏng sinh học, nơi các kỹ sư học hỏi cơ chế vận động của sinh vật tự nhiên để tái tạo trong máy móc.

Theo South China Morning Post , robot này được thiết kế không chỉ phục vụ nghiên cứu khoa học mà còn có thể đảm nhận các nhiệm vụ trinh sát bí mật hoặc giám sát môi trường biển sâu theo thời gian thực.

Khác với những robot lặn truyền thống vốn tạo tiếng ồn do hệ thống chân vịt hoặc động cơ điện, robot hình sứa của Trung Quốc sử dụng một hệ thống truyền động thủy lực tĩnh điện, cho phép di chuyển nhịp nhàng như cách sứa thật co giãn thân thể để bơi.

Cấu trúc này giúp thiết bị gần như không phát ra âm thanh hay rung động, đồng thời giảm tối đa sự xáo trộn dòng nước, điều đặc biệt quan trọng trong các môi trường biển nhạy cảm.

Robot này chỉ có đường kính chỉ khoảng 11,7 cm, nặng 58 gram và phần thân được làm từ vật liệu hydrogel điện cực trong suốt - một loại vật liệu mô phỏng mô mềm của sinh vật thật, có thể uốn dẻo linh hoạt mà vẫn giữ được độ bền. Với hình dáng giống hệt sứa thật cùng các xúc tu mềm mại, nó có thể lẩn khuất trong làn nước như một sinh vật tự nhiên, khiến việc phát hiện gần như là bất khả thi.

Đáng chú ý, toàn bộ hệ thống này chỉ tiêu thụ 28,5 miliwatt điện, một con số cực kỳ thấp đối với robot hoạt động tự do trong môi trường nước. Nhờ khả năng tiết kiệm năng lượng này, robot có thể duy trì hoạt động trong thời gian dài mà không cần tiếp tế thường xuyên, mở ra triển vọng ứng dụng trong các nhiệm vụ quan sát dài hạn ở vùng biển sâu hoặc khu vực khó tiếp cận.

Giáo sư Tao Kai cho biết mục tiêu của nhóm là phát triển một nền tảng robot vừa thân thiện với môi trường, vừa có khả năng quan sát chính xác mà không làm xáo trộn hệ sinh thái biển. Trong các môi trường tự nhiên mong manh như rạn san hô, một robot "ẩn mình" như sứa sẽ giúp các nhà khoa học thu thập dữ liệu mà không gây tổn hại đến sinh vật xung quanh, điều mà các thiết bị cơ giới truyền thống khó có thể làm được.

Ngoài khả năng di chuyển tinh tế, robot còn được tích hợp camera mini và chip xử lý AI, cho phép nhận dạng và theo dõi mục tiêu dưới nước bằng công nghệ học máy. Nhờ hệ thống thị giác nhân tạo này, robot có thể tự động định hướng trong dòng nước, nhận biết các vật thể hoặc sinh vật khác, đồng thời truyền dữ liệu và hình ảnh theo thời gian thực.

Sự kết hợp giữa thiết kế mô phỏng sinh học và trí tuệ nhân tạo giúp robot vận hành gần như độc lập, không cần điều khiển liên tục từ bên ngoài.

Vào tháng 8 vừa qua, robot hình sứa này đã thu hút sự chú ý rộng rãi sau khi xuất hiện trong một chương trình khoa học của Đài Truyền hình Trung ương Trung Quốc (CCTV). Trong buổi trình diễn, giáo sư Tao cho thấy robot có thể lơ lửng ổn định trên dòng nước chảy, quan sát các biểu tượng và sinh vật như cá hề trong bể thử nghiệm, đồng thời nhận dạng chính xác các vật thể.

Bài giới thiệu không chỉ gây ấn tượng với người xem mà còn cho thấy tiềm năng to lớn của công nghệ mô phỏng sinh học trong tương lai, nơi các thiết bị nhân tạo có thể hòa nhập với môi trường tự nhiên một cách hoàn hảo.

Giới chuyên gia nhận định, hướng nghiên cứu này phù hợp với chiến lược phát triển robot sinh học mà Trung Quốc đang đẩy mạnh, cùng với các dự án robot lấy cảm hứng từ chim, châu chấu, tắc kè và cá. Mục tiêu là tạo ra thế hệ robot mới có thể hoạt động hiệu quả trong những điều kiện phức tạp mà máy móc truyền thống khó đáp ứng, chẳng hạn như môi trường dưới nước sâu, không gian hẹp hoặc khu vực yêu cầu độ im lặng tuyệt đối.

Việc kết hợp giữa công nghệ vật liệu mềm, cơ điện tử tiên tiến và trí tuệ nhân tạo đã giúp robot hình sứa của Trung Quốc trở thành một biểu tượng mới cho hướng tiếp cận "công nghệ bắt chước tự nhiên", nơi con người không còn áp đặt máy móc lên môi trường, mà học cách để máy móc "sống" cùng môi trường.

Nếu được phát triển ở quy mô lớn hơn, những robot kiểu này có thể đóng vai trò quan trọng trong giám sát ô nhiễm, nghiên cứu sinh học biển, cứu hộ dưới nước, hoặc thậm chí là các nhiệm vụ trinh sát an ninh, khi chúng có thể di chuyển hàng giờ trong vùng biển sâu mà không bị phát hiện.

Từ một sinh vật tưởng chừng đơn giản như sứa biển, các nhà khoa học Trung Quốc đã tạo nên một "người giám sát" im lặng nhưng đầy sức mạnh, minh chứng cho khả năng kết hợp giữa thiên nhiên và công nghệ trong kỷ nguyên mới của robot học.