Kết hợp gián và thiết bị điện tử, các nhà khoa học tạo ra những con gián-máy có thể cứu mạng người

Hãy tưởng tượng kịch bản này: Một trận động đất vừa làm rung chuyển thành phố và bạn may mắn sống sót, nhưng lại bị kẹt trong đống đổ nát của một tòa nhà. Bạn chỉ kết nối với thế giới ban ngoài qua một lỗ nhỏ để thở kèm theo một chút ánh sáng. Bạn kêu cứu nhưng không ai trả lời.

Rồi đột nhiên, có một chuyển động nhỏ. Hàng chục con gián tiến về phía bạn thông qua lỗ nhỏ và các khe nứt. Đây thật sự là một cơn ác mộng khi phải ở cùng loài vật này trong hoàn cảnh như vậy. Nhưng không phải vậy, chúng không phải là những con gián thông thường, mà là những con gián được gắn robot cảm biến được kết nối với máy bay không người lái có căn cứ ở bên ngoài, chúng tới đây để cứu bạn.

“Có thể bạn sẽ hét toáng lên, nhưng điều này có thể sẽ giúp bạn bởi chúng có thể giúp tìm ra bạn đang ở đâu,” phó giáo sư Edgar Lobaton nói với Seeker.

Ông và các đồng nghiệp là Alireza Dirafzoon và Alper Bozkurt tại Đại học Bắc Bang Carolina, đã thông báo về tiến bộ mới nhất trong hệ thống kết nối giữa máy bay không người lái với những robot côn trùng trong việc tạo ra các bản đồ 3D cỡ lớn ở trong các khu vực xảy ra thảm họa và thậm chí là tìm kiếm những người sống sót.

Nghiên cứu được dựa trên sự mô phỏng của những con robot có kích thước khoảng 1,5 inch được gọi là “hexbug”, chúng di chuyển xung quanh một cách ngẫu nhiên giống như những con gián, tạo ra một nền tảng cho việc hoạt động của hệ thống trong thế giới thực.

Trong một kịch bản tương lai, hàng trăm con gián sẽ được trang bị những thiết bị điện tử siêu nhỏ để kích thích râu của chúng, thứ giúp xác định và cảm nhận những đối tượng xung quanh. Và ở phần bụng gián có một cơ quan gọi là “cerci”, giúp phát hiện những thay đổi chuyển động trong không khí để xác định các loài ăn thịt, cũng sẽ được ghép thêm thiết bị điện tử siêu nhỏ. Các nhà nghiên cứu NCSU đã tìm ra rằng nếu kích thích vào râu một cách đặc biệt có thể làm cho những con gián này di chuyển sang trái hoặc sang phải, và kích thích vào “cerci” có thể làm nó tăng tốc.

Gián là những nhà thám hiểm tự nhiên và nhóm nghiên cứu muốn tận dụng khả năng này. Nhưng họ không muốn những con gián đi lung tung khi nhiệm vụ có thể chỉ tập trung vào một khu vực nhất định. Đó là nơi các máy bay không người lái tới.

Bay trên không, các máy bay không người lái sẽ gửi tín hiệu để kích thích râu hoặc cerci để đảm bảo những con gián-máy này chỉ đi xung quanh khu vực nhất định. Và khi cần có thể nhanh chóng đưa chúng đến khu vực tiếp theo.

Những tín hiệu này không nhất thiết phải tiếp cận với mỗi con gián trong bầy. Chừng nào các nhà khoa học đạt được thành tựu trong robot sinh học, các chương trình phần mềm trong thiết bị điện tử sẽ được lập trình để giao tiếp với những sinh vật máy khác, như là một phần của hệ thống mạng lưới, gửi đi yêu cầu thông qua các cấp bậc.

Bản đồ của khu vực sẽ được tạo thành bằng cách sử dụng các cảm biến trên robot để thu thập các mối quan hệ về không gian giữa chúng và gửi về các máy bay không người lái hoặc căn cứ bên ngoài. Một thuật toán sẽ chắp nối các dữ liệu này lại để tạo thành một bản đồ 3D. Và khi thu thập đủ dữ liệu ở một khu vực cụ thể, các máy bay không người lái sẽ dồn những chú gián-máy này sang khu vực tiếp theo.

Các cảm biến khác trên gián-máy có thể được thiết kế giúp phát hiện các dấu hiệu của sự sống. Nếu nó phát hiện một người trong đống đổ nát, tín hiệu sẽ được gửi về máy bay không người lái để trung tâm bên ngoài có những phản ứng kịp thời.

Trong nghiên cứu mới nhất, họ đã đưa những ý tưởng này vào thử nghiệm. Trong môi trường có kiểm soát, Lobaton và đồng nghiệp đã cho Hexbug di chuyển xung quanh một cách ngẫu nhiên trong một mê cung. Với một camera trên không, hoạt động như máy bay không người lái, theo dõi các Hexbug. Kết quả là phần mềm đã có thể theo dõi chúng và các thông tin gửi về cơ bản đã vẽ nên được một bức tranh về môi trường xung quanh.

“Bước tiếp theo của chúng tôi là bắt đầu thực hiện một số thử nghiệm với gián thật,” Lobaton nói.

Họ đã phân tích việc những tín hiệu khác nhau tạo thành những chuyển động khác nhau trên những con gián-máy như thế nào. Một khi đã có được ý tưởng, họ sẽ bắt đầu nghiên cứu cách tốt nhất để ghép các thiết bị điện tử lên chúng. Sau đó, họ sẽ thử nghiệm với các máy bay không người lái.

“Chúng tôi vẫn còn một số việc phải làm,” Lobaton nói.

Vậy, lần sau nếu bạn nhìn thấy một con gián, hãy nghĩ lại về nó nhé!

Tham khảo Seeker

"Phù thủy thiết kế iPhone" Jony Ive quay sang thiết kế cây thông giáng sinh