Với kích thước chỉ rộng nửa milimet, tương đương với một con cua peekytoe tý hon, loại robot y tế mới do các kỹ sư tại Đại học Northwestern (Mỹ) có thể uốn cong, vặn xoắn, bò, đi, xoay vòng và thậm chí nhảy vô cùng linh hoạt nhằm mục đích di chuyển dễ dàng trong cơ thể người bệnh và tìm tới khối u để tiêu diệt nó.
Theo nhóm phát triển, với kích thước vô cùng nhỏ như vậy, mô hình robot cua không hoạt động nhờ phần cứng phức tạp, thủy lực học hay điện. Thay vào đó, robot sử dụng lực đàn hồi của cơ thể.
"Bạn có thể tưởng tượng về robot vi mô như một đặc vụ chuyên sửa chữa hoặc lắp ráp cấu trúc hay cỗ máy nhỏ trong công nghiệp hoặc trợ lý phẫu thuật giúp xử lý tắc nghẽn động mạch, ngăn chảy máu trong hoặc loại bỏ khối u, trong quá trình hạn chế xâm lấn hết mức có thể", John A. Rogers, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết.
"Công nghệ của chúng tôi cho phép hàng loạt phương thức chuyển động có kiểm soát, có thể di chuyển ở tốc độ trung bình tương đương nửa chiều dài cơ thể robot mỗi giây", ông Rogers chia sẻ.
Để chế tạo robot, Rogers và cộng sự ứng dụng một vật liệu hợp kim nhớ hình dạng, có thể biến đổi thành hình dạng "đã ghi nhớ" khi nóng lên.
Trong trường hợp này, nhóm nghiên cứu dùng một chùm laser quét để làm nóng nhanh robot ở những vị trí khác nhau trên cơ thể nó. Một lớp phủ thủy tinh mỏng giúp robot quay trở lại hình dáng cũ khi nguội. Cơ chếnày cho phép robot thay đổi từ hình dạng ban đầu sang hình dạng đã ghi nhớ và ngược lại, quá trình tạo ra sự vận động.
Chùm laser không chỉ điều khiển robot từ xa mà hướng quét laser còn quyết định hướng đi của robot. Ví dụ, quét từ trái sang phải sẽ khiến robot di chuyển từ phải sang trái. Rogers giải thích do robot rất nhỏ, tốc độ nguội rất nhanh. Trên thực tế, việc giảm kích thước robot cho phép chúng đi nhanh hơn.
Để sản xuất robot tí hon, Rogers và cộng sự sử dụng một kỹ thuật mà họ giới thiệu cách đây 8 năm, đó là phương pháp lắp ráp bật tự động.
Đầu tiên, nhóm nghiên cứu dựng tiền thân của robot cua theo hình học phẳng hai chiều. Sau đó, họ kết hợp các tiền thân thành chất nền cao su co giãn nhẹ. Khi nới lỏng chất nền sau khi kéo căng, quá trình uốn dọc xảy ra khiến robot cua bật về hình dạng 3 chiều.
Với phương pháp sản xuất trên, nhóm nghiên cứu ở Đại học Northwestern có thể phát triển robot theo nhiều hình dáng và kích thước khác nhau.
Mai An