Robot tí hon có thể bay như ong mật nhờ năng lượng laser

Dự báo của hai nhà khoa học đầu ngành về trí tuệ nhân tạo cách đây 30 năm đang dần thành hiện thực khi những con robot siêu nhỏ vận hành nhờ năng lượng laser vừa được thí nghiệm thành công.

Vào năm 1989, hai nhà nghiên cứu trí tuệ nhân tạo của MIT là Rodney Brooks và Anita Flynn đã đưa ra một dự đoán đáng sợ: “Chỉ trong vòng vài năm tới, hành tinh chúng ta sẽ có thể xuất hiện hàng triệu con robot tí hon với chi phí sản xuất khiêm tốn.” Tài liệu được phát hành của bọn họ có tên “Nhanh chóng, giá rẻ và dần mất kiểm soát: Cuộc xâm lăng vào hệ mặt trời của robot” có những lập luận rằng robot tự hành sẽ sớm có giá rẻ hơn rất nhiều so với hiện tại.

Gần ba thập kỷ sau đó, hàng triệu robot tí hon vẫn chưa xuất hiện như họ nói nhưng Brooks và Flynn có thể đã đúng nếu chúng ta liên tưởng tới việc thế giới đang có hơn 700 triệu chiếc điện thoại thông minh như iPhone đang hoạt động. Tầm nhìn về những chú robot có tốc độ nhanh, tự hành, kích thước nhỏ bé, đáng sợ vẫn là một giấc mơ. Các robot có kích thước tí hon đã làm chủ được việc cất cánh, bay hay hạ cánh, nhưng tất cả đều bị ràng buộc với nguồn năng lượng bên ngoài. Nhưng tới thời điểm này, tất cả đã thay đổi.

Sawyer Buckminster Fuller – giáo sư cơ khí tại Đại học Washington – người đã phát minh ra mái vòm được tạo nên từ các mắt lưới kim loại (geodesic dome) công bố rằng phòng thí nghiệm của ông đã tìm ra cách để giải phóng các thiết bị bay tí hon ra khỏi sự ràng buộc của nguồn năng lượng bên ngoài và dây điện. Thay vào đó, robot có một tế bào quang điện nhỏ để lấy năng lượng từ hệ thống laser.

Sawyer muốn tuân theo các nguyên tắc sinh học, có nghĩa là không đi theo hướng phát minh hữu ích nhất của con người – nguyên tắc chuyển động bánh xe. Hầu hết các thiết bị điện tử hiện đại, chẳng hạn như động cơ điện, dựa vào một số loại chuyển động quay. Mặt khác, sinh học thường liên quan đến nhiều mô hình gợn sóng. Những chú robot của Sawyer có những chiếc cánh có thể đập một cách nhanh chóng như ở loài chim ruồi thay vì có chiếc cánh quay như ở chiếc trực thăng.

Mặc dù quy mô nhỏ có nghĩa là thiết kế giả sinh học chiếm ít điện năng hơn so với động cơ tương đương, nhưng robot vẫn sử dụng rất nhiều năng lượng. Không có loại pin thương mại nào có thể sản xuất đủ năng lượng cung cấp cho việc bay. Sawyer cho biết những chiếc pin cho máy trợ thính có kích thước phù hợp nhưng lại quá yếu. Laser cung cấp một điện áp cao hơn so với nguồn ra của các thiệt bị điện tại Mỹ và chỉ một tỷ lệ phần trăm nhỏ được thực sự được vào thiết bị. Sawyer nói “Đó là một cách khá hiệu quả để có được sức mạnh cho robot mà không khiến chúng mất nhiều năng lượng”.

Giờ đây những con robot này không còn bị ràng buộc bởi dây điện không có nghĩa là nó sẽ thay thế những con ong thụ phấn ngoài tự nhiên. Laser phải cách robot ít hơn 2 mét để có đủ năng lượng. Và các chùm ánh sáng, không giống như dây điện, rất nguy hiểm đối với mắt người, điều đó có nghĩa là các bot này sẽ không được hoạt động một cách tự do bên ngoài.

Fuller cho biết “Côn trùng giúp chúng ta có hiểu biết nhiều hơn về não bộ, những gì não bộ làm là điều khiển các chuyển động. Đây là một vấn đề dễ tiếp cận hơn là khi cố gắng tìm hiểu các loài vật khác khỉ hay mèo. ”

Bên ngoài phòng thí nghiệm, chúng ta có thể bắt gặp các robot bay được với kích thước lớn hơn như các thiết bị bay không người lái (drone). Các nhà khoa học chưa thể giải quyết ngay lập tức các vấn đề về nguồn năng lượng, nhưng những robot này vẫn có thể hữu ích trong ngắn hạn. Khả năng di chuyển của chúng cho phép các bot thực hiện các nhiệm vụ trinh sát mà các robot lớn hơn không phù hợp. Xinyan Deng, một nhà nghiên cứu robot lấy cảm hứng từ sinh học tại Đại học Purdue cho biết: “Bạn có thể lấy một nhóm các robot tí hon, phân tán chúng để thu thập dữ liệu địa phương và rồi sau đó chúng lại quay trở lại làm trạm”.

Các robot của tương lai có thể thực hiện giám sát, theo dõi rò rỉ chất ô nhiễm, và thực hiện nhiệm vụ tìm kiếm và cứu trợ tai nạn trong không gian nhỏ hẹp. Deng cho biết thêm: “Thiên nhiên đã phát triển trong nhiều triệu năm, chúng ta có thể học được rất nhiều từ thiên nhiên và xây dựng những hệ thống này để đạt được mục tiêu nhất định.” Côn trùng đã có 400 triệu năm để phát triển và chúng ta có thể sẽ mất thêm vài năm nữa để biến giấc mơ về hàng con robot tí hon có thể bay được này trở thành hiện thực.