Găng tay bạch tuộc giúp cầm chắc vật thể dưới nước

Các nhà nghiên cứu ở Đại học Công nghệ Virginia phát triển găng tay cho phép thợ lặn cầm nắm chặt người hoặc vật dưới nước, ví dụ khi cứu hộ hoặc trục vớt xác tàu.


Nhóm nghiên cứu thử nghiệm găng tay bạch tuộc. (Video: Đại học Công nghệ Virginia)

Mẫu găng tay lấy cảm hứng từ xúc tu bạch tuộc, được bao phủ bởi các giác hút robot trang bị cảm biến giúp xác định vật thể ở bao xa. Khi phát hiện bề mặt ở gần, cảm biến sẽ truyền tín hiệu cho người điều khiển để kích hoạt chức năng dính chặt của giác hút. Nhóm nghiên cứu hy vọng có thể ứng dụng sản phẩm trong những hoạt động dưới nước cần thao tác cầm nắm.

Con người không được sinh ra để hoạt động dưới nước, đó là lý do phát minh kính bơi và đồ bơi. Thợ lặn cứu hộ, nhà khảo cổ học dưới nước, kỹ sư cầu đường và nhân viên trục vớt đều cần độ bám dính tốt để làm việc. Tuy nhiên, đôi khi mục tiêu quá trơn trượt khiến họ không thể nắm chắc, làm giảm hiệu quả công việc.

Michael Bartlett và cộng sự lấy cảm hứng giải quyết vấn đề từ loài bạch tuộc trong tự nhiên. Bạch tuộc có 8 xúc tu dài có thể nắm giữ các vật thể với bất kỳ bề mặt nào dưới nước. Xúc tu của chúng được bao phủ bởi giác hút có hình dáng giống ống bơm, điều khiển bằng hệ thống cơ và thần kinh. Sau khi vành ngoài của giác hút bám chặt vào đồ vật, bạch tuộc có thể sử dụng cơ bắp để bóp hoặc nhả vùng hình cốc phía sau vành để tăng hoặc giảm áp lực. Nhiều giác hút phối hợp tạo ra độ bám dính cực mạnh.


 Giác hút được thiết kế để bám dính vào bề mặt phẳng, cong, trơn nhẵn và thô rám...

"Điều thú vị là bạch tuộc kiểm soát hơn 2.000 giác hút trên 8 xúc tu thông qua xử lý thông tin từ những cảm biến hóa học và cơ học đa dạng. Chúng thực sự kết hợp khả năng điều chỉnh độ bám dính, cảm biến và điều khiển để xử lý vật thể dưới nước", Bartlett chia sẻ.

Nhóm nghiên cứu ở Phòng thí nghiệm cấu trúc và vật liệu mềm phát triển giác hút với phần ống cao su linh hoạt bọc lớp màng mềm. Họ mô tả phương pháp trên tạp chí Science Advances hôm 13/7. Giác hút được thiết kế để bám dính vào bề mặt phẳng, cong, trơn nhẵn và thô rám của vật thể với nhiều hình dáng và kích thước khác nhau chỉ bằng áp suất như bạch tuộc trong tự nhiên. Tiếp đó, nhà nghiên cứu Eric Markvicka đến từ Đại học Nebraska-Lincoln thêm vào một loạt cảm biến tiệm cận quang học LIDAR nhỏ để phát hiện vật thể gần. Giác hút và cảm biến LIDAR sau đó được kết nối thông qua bộ vi điều khiển mô phỏng hệ thần kinh và cơ bắp của bạch tuộc.

Khi gắn giác hút vào găng tay, các kỹ sư kiểm tra sản phẩm với những vật thể nhẹ, chỉ sử dụng duy nhất một cảm biến. Găng tay có thể nhanh chóng nhặt và thả đồ vật phẳng, đồ chơi kim loại, xy-lanh, muỗng và quả bóng hydogel siêu mềm. Sau khi đặt lại cấu hình mạng lưới cảm biến để sử dụng mọi cảm biến nhằm phát hiện vật thể, găng tay dễ dàng cầm nắm đồ vật như chiếc đĩa, hộp và bát to. Đồ vật phẳng, hình trụ, lồi và hình cầu từ vật liệu cứng và mềm cũng được nhấc lên, ngay cả khi người sử dụng không nắm chặt tay. Bartlett và cộng sự hy vọng mẫu găng tay có thể phát huy vai trò trong phát triển robot dưới nước, công nghệ hỗ trợ người dùng, chăm sóc sức khỏe và sản xuất đồ vật ướt.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Bạn đã từng nghe đến máy bay tàng hình, tàu ngầm tàng hình nhưng bạn có biết nghĩa của tàng hình ở đây thực sự là gì?

Đăng ngày: 26/04/2025
Các nhà khoa học đã thành công tạo ra chùm tia nguyên tử “vĩnh cửu”

Các nhà khoa học đã thành công tạo ra chùm tia nguyên tử “vĩnh cửu”

Tiến bộ trong vật lý lượng tử đã cho phép các nhà vật lý tạo ra chùm nguyên tử hoạt động giống như một tia laser mà trên lý thuyết có thể tồn tại “mãi mãi”.

Đăng ngày: 21/04/2025
Phát hiện đột phá về công nghệ tạo ra điện Mặt trời vào ban đêm

Phát hiện đột phá về công nghệ tạo ra điện Mặt trời vào ban đêm

Với việc chứng minh có thể sản xuất điện Mặt trời vào ban đêm, các nhà khoa học Australia đã đạt được bước đột phá về công nghệ năng lượng tái tạo.

Đăng ngày: 19/04/2025
Công nghệ nano và những ứng dụng của công nghệ nano

Công nghệ nano và những ứng dụng của công nghệ nano

Thuật ngữ công nghệ Nano (nano technology) chỉ việc nghiên cứu, học tập, tổng hợp và sử dụng các loại vật liệu, thiết bị hay kể cả các hệ thống có kích thước cỡ nano (1 phần tỷ mét).

Đăng ngày: 12/04/2025
Nano trong một thế giới cực nhỏ

Nano trong một thế giới cực nhỏ

Khoa học và công nghệ nano (nanoscience and nanotechnology) là một bộ môn khảo sát, tìm hiểu đặc tính những vật chất cực nhỏ, để thao tác (manipulate), chồng chập những vật chất này, xây dựng vật thể to hơn.

Đăng ngày: 04/04/2025
Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai

Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai

Con người luôn đi tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ưu việt trong đó có 'khí đóng băng' Aerogel. Theo những tin khoa học mới gần đây, Aerogel có thể sẽ là loại siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.

Đăng ngày: 30/03/2025

"Trí tuệ nhân tạo" AlphaGo là gì mà khiến con người thán phục?

AlphaGo là gì? Tại sao AlphaGo lại được nhiều người quan tâm như vậy? Điều gì đã khiến cho bộ máy nhân tạo AlphaGo chiến thắng một kiện tướng cờ vây nhiều năm kinh nghiệm?

Đăng ngày: 30/03/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News