Việc cho phép các vi robot hoạt động trên nhiều lớp bề mặt thay vì chỉ một mặt phẳng liên tục sẽ mở ra hướng phát triển mới cho thế hệ robot siêu nhỏ phục vụ nghiên cứu khoa học và y học chính xác.

Theo phóng viên TTXVN tại Tel Aviv, các nhà khoa học thuộc Đại học Tel Aviv (Israel) vừa phát triển thành công một thế hệ vi robot có khả năng di chuyển linh hoạt trong không gian 3 chiều, vượt qua các chướng ngại vật siêu nhỏ và vận chuyển vi khuẩn sống, mở ra triển vọng ứng dụng trong y sinh và các hệ thống phòng thí nghiệm trên chip (lab-on-a-chip).

Công trình do nghiên cứu sinh Ido Rachbuch, Tiến sỹ Sinwook Park và Giáo sư Gilad Yossifon thực hiện, vừa được công bố trên tạp chí khoa học Nature Communications.

Theo nhóm nghiên cứu, các vi robot có kích thước chỉ từ 10-30 micromet, tương đương một tế bào sinh học, nên không thể trang bị động cơ, pin hay bộ điều khiển như robot thông thường mà phải hoạt động nhờ các trường từ và điện bên ngoài.

Để khắc phục hạn chế chỉ có thể di chuyển trên một mặt phẳng như các thế hệ trước, nhóm nghiên cứu đã phát triển hệ thống điều khiển kết hợp trường từ và trường điện, cho phép các hạt vi robot dạng "Janus" di chuyển giữa nhiều bề mặt khác nhau trong không gian 3 chiều.

Trong đó, trường từ giúp điều khiển hướng di chuyển, khả năng lăn và nâng robot, còn trường điện tạo lực đẩy, giúp robot bám vào bề mặt cũng như thu giữ và giải phóng vật thể siêu nhỏ một cách có kiểm soát.

Trong các thử nghiệm, vi robot có thể leo qua các bức tường siêu nhỏ, di chuyển giữa sàn, trần và các bề mặt trung gian theo lộ trình định sẵn. Nhóm nghiên cứu cũng chứng minh vi robot có thể thu giữ, vận chuyển và thả các hạt nhựa cũng như vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) còn sống sau khi vượt qua các chướng ngại vật, cho thấy công nghệ này tương thích với các môi trường sinh học nhạy cảm.

Theo các nhà nghiên cứu, công nghệ mới có thể được ứng dụng trong vận chuyển tế bào và vật liệu sinh học, phân tích và kích thích từng tế bào riêng lẻ, cũng như tự động lắp ráp các cấu trúc siêu nhỏ trong lĩnh vực y sinh và công nghệ vi cơ điện tử.

Nhóm nghiên cứu cho rằng việc cho phép các vi robot hoạt động trên nhiều lớp bề mặt thay vì chỉ một mặt phẳng liên tục sẽ mở ra hướng phát triển mới cho thế hệ robot siêu nhỏ phục vụ nghiên cứu khoa học và y học chính xác./.