Lấy cảm hứng từ những con bọ nước (water boatman bug), một nhóm các nhà nghiên cứu tại đại học University of Bristol đã tạo ra Row-bot, một nguyên mẫu robot được thiết kế để lướt trên bề mặt những ao, hồ nước bẩn và “ăn” vi sinh vật. Những vi sinh vật đó sẽ bị nghiền nát bên trong dạ dày nhân tạo của robot và tạo ra năng lượng để robot hoạt động. Bằng cách này robot có thể tự duy trì hoạt động cho đến khi làm sạch toàn bộ vùng nước. (Ảnh: University of Bristol)
Row-bot gồm có hai thành phần chính.
Đầu tiên là một cơ cấu đẩy (propulsion mechanism) để chuyển động. Cơ cấu này sử dụng motor DC 0.75W để làm chuyển động một mái chèo mini. Mái chèo của Row-bot được thiết kế phỏng theo phần chân của những con bọ nước, với nhiều lông trên bề mặt để tăng diện tích tiếp xúc lên tối đa khi chèo thuận. Những chiếc lông này cũng có khả năng thu lại để giảm diện tích tiếp xúc khi chèo nghịch.
Thứ hai là dạ dày nhân tạo, chứa pin năng lượng vi sinh (microbial fuel cell-MFC) để cung cấp điện năng đến cho motor. Khi tiếp nhận đường ở trạng thái hiếu khí (aerobic condition)- trạng thái có oxy, các vi sinh vật sẽ sản sinh ra CO2 và nước. Còn khi tiếp nhận ở trạng thái kị khí (anaerobic conditions) như trong hệ thống MFC, chúng sẽ tạo ra CO2, protons và electrons (điện tử), từ đó tạo ra dòng điện giữa hại điện cực.
Về cơ bản, khi cho nước vào trong Row-bot, hệ thống MFC sẽ xử lý vi khuẩn, tạo ra điện năng và robot sẽ bắt đầu những cử động đầu tiên. Sau đó robot sẽ tự lấy nước bẩn và lặp lại quá trình xử lý tạo năng lượng. Điểm khác biệt của Row-bot với các robot mini khác hoạt động ở trong môi trường nước chính là ở khả năng tự tạo năng lượng dựa trên môi trường hoạt động như thế.
Các nhà nghiên cứu hy vọng tiềm năng về tự chủ năng lượng của Row-bot sẽ là tiền đề để nó được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như điều khiển, cảm biến từ xa, theo dõi biến đổi môi trường,…
Nghiên cứu này đã được công bố tại hội nghị 2015 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) tại Đức.
Biên dịch: Trungmaster, theo Gizmag
Link công bố:
H. Philamore, J. Rossiter, A. Stinchcombe and I. Ieropoulos, “Row-bot: An Energetically Autonomous Artificial Water Boatman”, Proceeding of 2015 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Hamburg, 2015.
