Robot lỏng có thể biến đổi, tách rời và hợp nhất như tế bào sống
của Đại học Quốc gia Seoul
Trình diễn PB như một robot lỏng đa năng. Nguồn: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adt5888
Một nhóm nghiên cứu chung đã phát triển thành công một robot mềm thế hệ tiếp theo dựa trên chất lỏng. Nghiên cứu đã được công bố trên Science Advances.
Các tế bào sinh học có khả năng biến dạng, phân chia tự do, hợp nhất và thu giữ các chất lạ. Các nỗ lực nghiên cứu từ lâu đã dành riêng để sao chép các khả năng độc đáo này trong các hệ thống nhân tạo. Tuy nhiên, các robot rắn truyền thống đã gặp phải những hạn chế trong việc mô phỏng hiệu quả tính linh hoạt và chức năng của các tế bào sống.
Để vượt qua những thách thức này, nhóm nghiên cứu chung đã phát triển thành công một robot lỏng bọc hạt, được bao bọc trong các hạt kỵ nước (đẩy nước) có mật độ bất thường.
Robot mềm thế hệ mới này được hưởng lợi từ cả khả năng biến dạng đặc biệt của chất lỏng và tính ổn định về mặt cấu trúc của chất rắn. Do đó, nó có thể chịu được lực nén cực lớn hoặc những cú rơi có tác động mạnh, phục hồi hình dạng ban đầu như một giọt nước mà không bị vỡ.
Tận dụng những thế mạnh này, nhóm nghiên cứu chung do Giáo sư Ho-Young Kim từ Khoa Kỹ thuật Cơ khí, Đại học Quốc gia Seoul, Giáo sư Jeong-Yun Sun từ Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu và Giáo sư Keunhwan Park từ Khoa Kỹ thuật Cơ khí, Thông minh và Công nghiệp tại Đại học Gachon dẫn đầu, đã trình diễn nhiều chức năng khác nhau của robot chất lỏng.
(Từ trái sang) Một cảnh trong bộ phim Terminator 2, trong đó robot chất lỏng đi qua các thanh kim loại và hình ảnh cho thấy robot chất lỏng đã phát triển xuyên qua cấu trúc thanh kim loại và bắt giữ các chất lạ. Nguồn: Science Advances
Tương tự như robot chất lỏng "T-1000" trong bộ phim "Terminator 2" năm 1991, robot sáng tạo này có thể đi qua các thanh kim loại, bắt giữ và vận chuyển các chất lạ và hợp nhất với các robot chất lỏng khác. Ngoài ra, nó có thể di chuyển tự do trên cả bề mặt nước và mặt đất rắn.
Nhóm nghiên cứu đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng robot lỏng có thể liên tục thực hiện các nhiệm vụ này và phát triển một kỹ thuật để kiểm soát chuyển động của nó ở tốc độ mong muốn bằng siêu âm.
Do đó, robot lỏng mới được phát triển này dự kiến sẽ được sử dụng trong các ứng dụng y sinh và robot mềm, chẳng hạn như cung cấp thuốc có mục tiêu và can thiệp điều trị bên trong cơ thể con người.
Hơn nữa, do khả năng đi qua những không gian cực kỳ hẹp, nó có thể được triển khai với số lượng lớn bên trong máy móc phức tạp, giữa các chướng ngại vật trên địa hình gồ ghề và trong các vùng thảm họa để tiến hành các hoạt động thăm dò, vệ sinh, loại bỏ chướng ngại vật bằng hóa chất và cung cấp chất dinh dưỡng.
Trình diễn PB như những robot lỏng đa năng. Kết hợp nhiều chức năng của robot, PB hoạt động như những robot lỏng bằng cách thực hiện một chuỗi các nhiệm vụ ảo. Tín dụng: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adt5888
Hyobin Jeon, tác giả đầu tiên của bài báo, đã tuyên bố, "Khi chúng tôi bắt đầu phát triển robot lỏng, ban đầu chúng tôi đã cân nhắc đến việc bao bọc một giọt hình cầu bằng các hạt, giống như cách làm bi ve lỏng thông thường. Tuy nhiên, bằng cách thay đổi góc nhìn, chúng tôi đã nảy ra ý tưởng phủ một viên đá lạnh bằng các hạt rồi làm tan chảy nó, điều này đã tăng cường đáng kể độ ổn định của robot của chúng tôi."
Giáo sư Ho-Young Kim, tác giả liên hệ, nhận xét, "Dựa trên những phát hiện hiện tại của chúng tôi, hiện chúng tôi đang nghiên cứu các công nghệ cho phép robot lỏng thay đổi hình dạng một cách tự do bằng sóng âm hoặc trường điện."
Đồng tác giả Giáo sư Jeong-Yun Sun cho biết thêm, "Chúng tôi có kế hoạch nâng cao chức năng vật liệu của robot lỏng để có thể ứng dụng rộng rãi hơn trong tương lai."
