Giáo dụcKhoa học

Các nhà khoa học biến sứa đang sống thành robot bơi nhanh gấp ba lần

10:27 - Thứ Tư, 26/02/2020 Lượt xem: 2967 In bài viết

Với một vi điện tử cấy ghép chiếm quyền điều khiển nhân tạo, các nhà nghiên cứu đã gia tăng tốc độ bơi thông thường của một con sứa mặt trăng còn sống (Aurelia aurita) lên tới gấp ba lần và sự trao đổi chất lên gấp đôi chỉ với một chút năng lượng từ bên ngoài.

Sứa sinh học được cấy ghép điện cực.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances cho biết, robot sinh học này sử dụng năng lượng ít hơn từ 10 đến 1.000 lần so với các robot hoạt động dưới nước khác.

Sứa vốn được biết là một động vật bơi lội cực kỳ hiệu quả, hơn bất kỳ một loại máy móc mà con người đã từng chế tạo. Nó trở thành “khung tự nhiên” lý tưởng để các nhà khoa học biến nó thành robot với chi phí vận chuyển thấp.

Trên thực thế nhiều thiết bị dưới nước có thể vận chuyển nhanh hơn một con sứa, nhưng đến nay, các robot cố gắng bắt chước hoạt động của con sứa đòi hỏi mức độ năng lượng nhiều hơn và thường trói buộc vào một thiết bị cung cấp nguồn bên ngoài.

Mặt khác, sự thực chúng là những nhà khám phá đại dương không giới hạn, có khả năng tự chữa lành. Nếu con người có thể kiểm soát chúng một cách đúng đắn, có thể nghĩ chúng sẽ là một cách thức mới rất thú vị để mở rộng giám sát đại đương.

Theo ý kiến đề xuất của các tác giả của nghiên cứu, sứa được tìm thấy trong tự nhiên trong phạm vi rộng về độ mặn, nhiệt độ, mức bão hòa ô-xy và ở các độ sâu (đến 3.700m hay sâu hơn ở Rãnh Mariana) ở biển. Những robot sinh học này có tiềm năng triển khai trên khắp các đại đương trên thế giới.

Tất nhiên, điều này đòi hỏi phải mở rộng nghiên cứu về khả năng kiểm soát loài sứa. Cho đến nay, nhóm nghiên cứu mới chỉ cho thấy có thể làm gia tăng khả năng bơi của sứa mà không phải tính toán đến quá trình trao đổi chất và sức khỏe động vật.

Chìa khóa cho bước tiến nhỏ nhoi nhưng đầy ý nghĩa này là một vi điện tử có khả năng điều khiển khả năng bơi khi được gắn vào con sứa có thể tạo ra sóng xung và kính thích sự co cơ.

Thông qua kỹ thuật này, các nhà khoa học có thể làm tăng tốc độ đẩy của một con sứa cho đến khi nó đạt đến tối ưu, khi mà tốc độ lớn nhất đạt được chỉ với năng lượng nhỏ nhất. Việc chiếm đoạt sự chuyển hóa và các cơ của con sứa theo cách này, các nhà nghiên cứu đã làm cho việc di chuyển của sinh vật này nhanh hơn 2,8 lần so với tốc độ bơi trong tự nhiên.

Nhóm nghiên cứu hy vọng việc này có thể dẫn đến những thiết bị dưới nước có thể hoạt động trong một thời gian dài.

Nếu điều chỉnh thêm, thậm chí chúng ta có cơ hội sử dụng sứa để nghiên cứu ở những góc khuất của đại dương, giống như cách chúng ta sử dụng động vật có vú được gắn thẻ.

“Hơn thế, bởi vì sứa không có bong bóng hơi (có ở cá), chúng có thể lặn xuống độ sâu 3,700m ở đại dương”, các tác giả viết.

Có lẽ, một ngày nào đó sứa sẽ là một đội quân sinh học khám phá các bí ẩn các đại dương của chúng ta.

P.V (Theo Nhân dân)
Bình luận

Tin khác

Back To Top