Các nhà khoa học đã tạo ra một robot có khả năng tự động chuyển pha, biến thành chất lỏng; và sau đó biến đổi trở lại hình dạng ban đầu. Công nghệ này gợi nhớ đến nhân vật phản diện trong phim Kẻ hủy diệt, khi loại vật chất này có thể được tạo ra ở hình dáng của con người.
Phát minh robot tự động chuyển pha rắn-lỏng-rắn, được trình bày chi tiết trên tạp chí Matter (vật chất) vào ngày 25 tháng 1, được lấy cảm hứng từ những con hải sâm biển. Sự phát triển này báo trước các ứng dụng mới trong chăm sóc sức khỏe và nhiều lĩnh vực khác.
Robot truyền thống có cơ thể là chất rắn và cứng, khiến chúng rất mạnh, ổn định và dễ điều khiển. Ngược lại, robot “mềm” linh hoạt nhưng yếu và khó điều khiển.
Vật liệu mới sẽ giải quyết được vấn đề này. “Cung cấp cho robot khả năng chuyển đổi giữa trạng thái lỏng và rắn giúp chúng có nhiều chức năng hơn”, Chengfeng, kỹ sư tại Đại học Hồng Kông, người đứng đầu nghiên cứu cho biết trong một bản thông cáo mới tại trang Eurekalert.
Ngoài ra, những robot này cũng có thể dẫn điện vì chúng có từ tính. Nhóm nghiên cứu đang gọi vật liệu chuyển pha mới được sử dụng trong robot là “máy chuyển pha rắn-lỏng hoạt tính từ tính” (tiếng Anh: magnetoactive solid-liquid phase transitional machine).
Công nghệ chế tạo robot tự động chuyển pha
Vật liệu này được tạo ra bằng cách nhúng gallium với các hạt từ tính. Gallium là một kim loại mềm, có màu bạc khi ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn. Nó có điểm nóng chảy thấp.
Ở video dưới đây cho thắy, một mô hình hình người được làm từ vật liệu chuyển pha đang bị giam bên trong một nhà tù. Hình người tự động tan chảy và chảy ra bên ngoài nhà tù, cuối cùng tự lấy lại hình dáng ban đầu.
Nhiều cư dân mạng đang so sánh cuộc trình diễn này với kẻ hủy diệt T-1000 trong bộ phim viễn tưởng Terminator 2 (Kẻ huỷ diệt 2) năm 1991, cũng thể hiện khả năng hóa lỏng tương tự.
Theo tác giả cao cấp và kỹ sư cơ khí Carmel Majidi của Đại học Carnegie Mellon, Mỹ, các hạt từ tính được sử dụng trong vật liệu chuyển pha thực hiện các chức năng kép.
“Một là chúng làm cho vật liệu phản ứng với từ trường xoay chiều, do đó bạn có thể, thông qua cảm ứng, làm nóng vật liệu và gây ra sự thay đổi pha. Nhưng các hạt từ tính cũng mang lại cho robot tính di động và khả năng di chuyển để phản ứng với từ trường”, ông cho biết trong bản phát hành mới.
Robot tự động chuyển pha được ứng dụng tốt hơn trong ngành y tế
Có một số vật liệu chuyển pha đã tồn tại. Nhưng không giống như loại vật liệu mới nghiên cứu, những loại vật liệu hiện có dựa vào dòng điện, súng nhiệt và các nguồn nhiệt bên ngoài khác để kích hoạt sự chuyển đổi giữa trạng thái rắn và lỏng.
Hơn nữa, vật liệu mới cũng được cho là linh hoạt hơn nhiều ở trạng thái lỏng khi so sánh với các vật liệu chuyển pha hiện có, chúng chỉ có độ nhớt lớn hơn do ở trạng thái lỏng.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm vật liệu này bằng cách cho nó thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau. Ví dụ như hành động "vượt ngục", trèo tường, tách đôi để phối hợp di chuyển đồ vật và sau đó kết nối lại, và trôi qua hào.
Loại vật liệu mới này có thể rất hữu ích trong chăm sóc sức khỏe. Trong một thử nghiệm, nhóm đã sử dụng robot chuyển pha để loại bỏ một vật thể khỏi mô hình dạ dày của con người.
Xem video thử nghiệm dưới đây, về cách vật liệu chuyển pha di chuyển một đồ vật từ trong dạ dày ra ngoài.
Trong một thử nghiệm khác, nhóm nghiên cứu đưa thuốc vào dạ dày của một người.
Các nghiên cứu khác về vật liệu chuyển pha
Có một số nghiên cứu khác đang được tiến hành để nghiên cứu các loại vật liệu chuyển pha. Vào năm 2020, các nhà nghiên cứu từ Đại học Southampton ở Anh đã giới thiệu một vật liệu chuyển pha không làm mất ánh sáng ở các bước sóng viễn thông.
Khi so sánh với các vật liệu quang học cao cấp hiện có, vật liệu mới cho thấy khả năng mất ánh sáng ít hơn 100 lần đồng thời có khả năng chuyển mạch với công suất thấp.
Vào năm 2021, các nhà khoa học từ Viện Nghiên cứu của Đại học Hàng không Embry-Riddle ở Daytona Beach, Florida, Mỹ, đã chứng minh việc sử dụng vật liệu chuyển pha để tạo ra các thiết bị trao đổi nhiệt mà một ngày nào đó có thể giúp các tòa nhà tiết kiệm chi phí làm mát.
Theo The Epoch Times
Ánh Dương biên dịch
