Robot mềm dùng tảo để cử động nhờ quang hợp

Tóm tắt nhanh

• Nhóm nghiên cứu tại Delft University of Technology đã tạo ra một cánh tay robot mềm được phủ tảo trên bề mặt; khi vi sinh vật quang hợp, cánh tay sẽ chuyển động.
• Mẫu robot nhỏ dài khoảng 3/4 inch, dày tương đương một thẻ tín dụng, được làm từ hai lớp hydrogel và dựa vào thay đổi pH do hoạt động của tảo điều khiển độ cong.
• Khi có ánh sáng, tảo quang hợp, hấp thụ carbon dioxide và cố định nitrogen, làm pH địa phương trở nên kiềm hơn và khiến lớp hydrogel phản ứng trương nở.
• Khi trời tối, tảo hô hấp và thải carbon dioxide, đưa pH về phía axit hơn khiến hydrogel co lại; chênh lệch thể tích giữa hai lớp tạo ra chuyển động uốn cong.
• Theo nhóm nghiên cứu, lớp hydrogel nhạy pH thay đổi rất mạnh theo hoạt động của tảo: trong môi trường axit từ pH 3 đến 7, nó nặng khoảng 37% so với ban đầu, còn ở pH 11 thì nặng gấp 4 lần.
• Khác với một số robot mềm phản ứng với pH khác, hệ thống này chỉ tạo thay đổi cục bộ nên có thể phù hợp hơn cho các ứng dụng cần tác động môi trường tối thiểu.
• Phản ứng hóa học bắt đầu khá nhanh, khoảng 20 giây sau khi chiếu sáng và 10 giây sau khi tắt đèn, nhưng phải mất vài giờ thì cánh tay mới uốn cong đáng kể.
• Sau bằng chứng khái niệm đầu tiên, nhóm đã làm thêm các thiết bị khác, gồm một kẹp bốn ngón đóng lại dưới ánh sáng và đã nhấc được một quả cầu kim loại rỗng, rồi thả ra khi tắt đèn.
• Một móc kẹp khác có thể nhặt và đặt một vòng cao su; các vật này rất nhẹ, nhẹ hơn nhiều so với một chiếc kẹp giấy nhỏ, và robot không cần nguồn năng lượng ngoài ánh sáng hay bộ phận cơ khí phức tạp.
• Về lâu dài, nhóm hy vọng công nghệ này sẽ hỗ trợ robot mềm tự chủ hơn cho nông nghiệp tự động, điều khiển chất lỏng trong lab-on-a-chip hoặc các hệ thống robot dưới nước; vì tảo không cần chỉnh sửa gen nên không có lo ngại an toàn sinh học thường gặp với công nghệ dựa trên vi sinh vật.

Tóm tắt tự động bằng AI từ bài gốc, có thể có sai sót. Hãy kiểm chứng ở bài gốc.