In 3D các sợi cơ trong bộ phim khoa học viễn tưởng "Westworld" của kênh truyền hình HBO (Mỹ) thực sự khiến người xem kinh ngạc. Đáng chú ý, một bước đột phá gần đây của các nhà khoa học Trung Quốc có thể mở ra kỷ nguyên của công nghệ tương lai này sớm hơn dự kiến.
Theo nghiên cứu được công bố gần đây trên tạp chí National Science Review, các nhà khoa học từ Viện Hóa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và Đại học Hải dương Trung Quốc đã phát triển một loại cơ nhân tạo mới dựa trên carbon, một thành phần cơ bản của tất cả các sinh vật sống đã biết trên Trái đất.
Cơ này có khả năng biến dạng có thể đảo ngược, nhanh chóng và liên tục điều chỉnh. (Ảnh minh họa).
Các vật liệu carbon có trọng lượng nhẹ, độ bền vượt trội, độ dẫn điện và độ dẻo dai vượt trội đã cho thấy tiềm năng to lớn trong lĩnh vực cơ nhân tạo. Trong khi người máy chứng minh được tiềm năng thị trường đáng kể, thì cơ nhân tạo thực sự tạo được ấn tượng nổi trội. Chúng không chỉ có khả năng mô phỏng cơ tự nhiên mà còn mang lại những lợi thế độc đáo như khả năng tự phục hồi, độ đàn hồi đặc biệt và thời gian phản hồi nhanh vượt trội so với các khớp cơ học thông thường.
Trong bối cảnh già hóa dân số, công nghệ cơ nhân tạo ngày càng trở nên có giá trị trên các thiết bị hỗ trợ, thiết bị đeo và nhiều ứng dụng y tế khác nhau.
Lấy ý tưởng từ vòi của loài bướm, nhóm nghiên cứu đã chế tạo các vật liệu mô phỏng sinh học trong đó sử dụng màng graphdiyne - một dạng thù hình của carbon - thay thế hydro tiên tiến có cấu trúc bề mặt không đối xứng. Cơ này có khả năng biến dạng có thể đảo ngược, nhanh chóng và liên tục điều chỉnh. Chuyển động này được kích hoạt nhờ sự chuyển đổi các liên kết carbon.
Các nhà khoa học đã kết hợp thành công cơ nhân tạo vào cánh tay robot, giúp robot có khả năng thay đổi vị trí nhanh chóng và nâng vật nặng hơn chính nó tới 11 lần. Theo nghiên cứu, robot vẫn giữ được độ ổn định và khả năng thích ứng ngay cả ở nhiệt độ thấp tới âm 25 độ C.
Ngoài ra, kích thước của màng graphdiyne có thể tùy chỉnh, từ khoảng 1cm giảm xuống đến 100 micron. Việc thu nhỏ kích thước của cơ nhân tạo là một xu hướng đáng kể, đặc biệt là trong quá trình phát triển các thiết bị y tế siêu nhỏ và robot siêu nhỏ.
Cơ nhân tạo hiện đã được tích hợp vào hệ thống theo dõi thời gian thực để quan sát chuyển động uốn cong ngón tay của con người. Ứng dụng này đã cho phép mô phỏng thời gian thực và điều khiển từ tay lớn sang tay nhỏ.
Nhóm nghiên cứu cho biết phát minh này cho thấy tiềm năng đáng kể trong việc cải thiện robot thông minh và thúc đẩy y học chính xác.