Dọn rác trong vũ trụ bằng robot mô phỏng chân tắc kè

Các nhà nghiên cứu tại cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ NASA và đại học Stanford ở California vừa phát triển một robot lấy cảm hứng từ chân tắc kè.

Các nhà nghiên cứu hi vọng, robot này sẽ có thể được ứng dụng vào việc thu dọn các mảnh vỡ và rác trong vũ trụ.

Theo NASA, khoảng nửa triệu mảnh vỡ từ các vệ tinh đã qua sử dụng đang bay lơ lửng trên quỹ đạo Trái đất với vận tốc 17.500km/h, gây nguy hiểm lớn cho các phi hành gia, các vệ tinh cũng như Trạm Vũ trụ quốc tế ISS. Tuy nhiên, việc làm sạch đống rác này là một thách thức lớn trong môi trường không trọng lực của không gian.

Lấy cảm hứng từ khả năng bám dính của bàn chân tắc kè, các nhà khoa học tại NASA và đại học Stanford đã thiết kế một robot mới với những gọng kìm kết dính để thu thập và xử lý đống rác thải khổng lồ này.

Robot có kích thước chỉ bằng một chiếc máy nướng bánh mì. Nó có thể nắm bắt, giữ và di chuyển xung quanh các bề mặt lớn, nhỏ, trên cả vật liệu phẳng cũng như cong.

Bàn chân tắc kè với hàng triệu sợi lông cực nhỏ.

Các nhà khoa học đã dựa trên cơ chế sinh học của loài tắc kè để tạo ra một loại vật liệu mới có khả năng bám dính mạnh và rất linh hoạt.

Tắc kè là loài bò sát có thể bám vào những bức tường thẳng đứng một cách dễ dàng nhờ có các sợi lông cực nhỏ dưới lòng bàn chân.

Lực giúp tắc kè bám dính được gọi Van der Waals. Lực này được hình thành khi các electron phân bố không đều quay quanh hạt nhân của một nguyên tử, từ đó tạo ra một điện trường với 2 cực âm và dương. Lúc này, điện trường sẽ hút lấy các phân tử gần đó, hình thành nên hệ thống kết dính tạm thời giữa chân tắc kè và bất cứ bề mặt nào mà nó chạm vào.

Bằng cách tạo ra một loại bề mặt vật liệu có hàng triệu "sợi lông" với kích thước vô cùng nhỏ, các nhà nghiên cứu đã mô phỏng cơ chế bám dính bằng lực Van der Waals tương tự như ở loài tắc kè.

Thử nghiệm robot trong môi trường không trọng lực.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm thành công robot này trong môi trường không trọng lực tại phòng thí nghiệm động cơ phản lực của NASA và trạm vũ trụ quốc tế ISS.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu hi vọng, robot này không chỉ dừng lại ở nhiệm vụ "bắt" các mẫu rác thải trong không gian mà còn có thể trở thành một công cụ hữu ích cho các phi hành gia trong việc sửa chữa, bảo dưỡng trên ISS.

Từ khóa liên quan:

rác vũ trụ

robot dọn rác vũ trụ

thử nghiệm robot dọn rác

bàn chân tắc kè

lực Van der Waals