Trong bóng tối đen đặc của thế giới ẩn sâu dưới đáy đại dương này, Trung Quốc đã công bố một kỳ tích công nghệ biển sâu: một thiết bị không người lái siêu nhỏ, chỉ to bằng một chiếc vali, đã được chế tạo để đến những nơi mà không cỗ máy nào có thể chạm tới, kể cả các thiết bị của Hải quân Mỹ.
Các nhà nghiên cứu và cộng tác viên của Đại học Beihang đã phát triển một robot thu nhỏ với công nghệ có thể mở đường cho thế hệ phương tiện thám hiểm biển sâu mới. (Ảnh: Đại học Beihang)
Robot biến hình này do các nhà nghiên cứu tại Đại học Beihang ở Bắc Kinh phát triển. Robot sử dụng các bộ truyền động kim loại thông minh để chuyển đổi áp suất nước cực cao thành động lực, giúp thiết bị có thể bơi, lướt và bò dưới rãnh Mariana sâu 10,7km.
Giáo sư Wen Li, trưởng nhóm nghiên cứu tại Đại học Beihang, cho biết trong một bài viết đăng trên trang web của trường ngày 20/3: “Ở độ sâu 10km, áp suất tương đương 1.000atm, giống như robot phải gánh trọng lượng của một tảng băng trôi”.
Thành tựu này, được công bố trong một nghiên cứu quan trọng trên tạp chí Science Robotics tuần trước, cho thấy khoảng cách ngày càng lớn giữa Bắc Kinh và Washington.
Trong khi Trung Quốc thực hiện 246 chuyến lặn biển sâu chỉ riêng trong năm 2024, nhiều hơn tổng số của tất cả các quốc gia khác cộng lại, Mỹ vẫn sử dụng các tàu lặn cũ như Alvin đã 61 năm tuổi và chỉ thăm dò được độ sâu tối đa 6.500m.
Robot của Giáo sư Wen sử dụng hợp kim "nhớ hình" (SMA) để tạo chuyển động mềm dưới biển sâu. SMA là một loại vật liệu có khả năng trở về hình dạng ban đầu sau khi bị biến dạng. Công nghệ này không chỉ giúp robot di chuyển dưới áp suất cao mà còn hỗ trợ cánh tay robot thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau dưới nước.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển robot biển sâu có khả năng biến đổi hình dạng, sử dụng bộ truyền động mềm kích thước tính bằng xăng ti mét, được thiết kế với SMA được niêm phong bằng ống. SMA giúp cải thiện hiệu suất của bộ truyền động trong điều kiện biển sâu khắc nghiệt. Áp suất nước càng lớn, bộ truyền động hoạt động càng tốt.
Tại rãnh Mariana, robot có thể bơi trong 12 giây, lướt 0,4m và bò 32mm trong 6 giây với tần số vận hành 0,45Hz. Đây là một trong số ít các robot biển sâu có thể hoạt động trong bóng tối ngột ngạt của rãnh Mariana. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ, robot được thu hồi nguyên vẹn.
Nhóm nghiên cứu cũng phát triển một tay gắp mềm sử dụng cùng vật liệu SMA để thực hiện các thí nghiệm dưới nước. Tay gắp gồm hai bộ kẹp đối xứng và một cặp ngón kẹp để thực hiện các nhiệm vụ biển sâu an toàn, hiệu quả, chẳng hạn như thu thập sao biển, nhím biển, hải sâm và các mẫu sinh vật biển khác từ đáy đại dương.
Nhóm nghiên cứu viết trong báo cáo: “Nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết thiết kế quan trọng để tạo ra thế hệ bộ truyền động và robot biển sâu siêu nhỏ tiếp theo, mở đường cho các cuộc thám hiểm và tương tác với hệ sinh thái biển sâu trong tương lai”.
Minh Hoàng