Vi điện tử cung cấp điều khiển từ xa cho robot sinh học

Đầu tiên, chúng đi bộ. Sau đó, chúng nhìn thấy ánh sáng. Giờ đây, robot sinh học vi điện tử (eBiobot) thu nhỏ đã đạt được một thủ thuật mới: điều khiển từ xa.

Một nhóm nhà nghiên cứu tại Đại học Illinois Urbana-Champaign, Đại học Northwestern và các tổ chức hợp tác cho biết, “eBiobot” lai là sản phẩm đầu tiên kết hợp các vật liệu mềm, cơ sống và vi điện tử. Họ mô tả cỗ máy sinh học ở quy mô centimet của mình trên tạp chí Science Robotics.

Vi điện tử cung cấp điều khiển từ xa cho robot sinh học -0
Robot sinh học thu nhỏ điều khiển từ xa có nhiều ứng dụng tiềm năng trong y học, cảm biến và giám sát môi trường.

Đồng lãnh đạo Rashid Bashir, giáo sư kỹ thuật sinh học Illinois và hiệu trưởng trường Cao đẳng Kỹ thuật Grainger, cho biết: “Việc tích hợp vi điện tử cho phép hợp nhất thế giới sinh học và thế giới điện tử, cả hai đều có nhiều lợi thế riêng, để sản xuất các máy móc và biobot điện tử này có thể hữu ích cho nhiều ứng dụng y tế, cảm biến và môi trường trong tương lai”.

Nhóm của Bashir đi tiên phong trong việc phát triển robot sinh học nhỏ được cung cấp năng lượng từ mô cơ chuột được phát triển trên bộ xương polymer in 3D mềm. Họ đã trình diễn biobot biết đi vào năm 2012 và biobot được kích hoạt bằng ánh sáng vào năm 2016. Việc kích hoạt bằng ánh sáng mang lại cho các nhà nghiên cứu một số quyền kiểm soát, nhưng các ứng dụng thực tế bị hạn chế bởi câu hỏi làm thế nào để truyền xung ánh sáng tới các biobot bên ngoài môi trường phòng thí nghiệm.

Câu trả lời cho câu hỏi đó đến từ giáo sư John A. Rogers của Đại học Northwestern, người tiên phong trong lĩnh vực điện tử sinh học linh hoạt, nhóm của ông đã giúp tích hợp các vi điện tử không dây cực nhỏ và đèn LED siêu nhỏ không dùng pin. Điều này cho phép nhà nghiên cứu điều khiển eBiobot từ xa.

Vi điện tử cung cấp điều khiển từ xa cho robot sinh học -0
eBiobot là máy lai sinh học không dây đầu tiên, kết hợp mô sinh học, vi điện tử và polyme mềm in 3D.

Rogers, giáo sư khoa học và kỹ thuật vật liệu, kỹ thuật y sinh và phẫu thuật thần kinh tại Đại học Northwestern, Giám đốc của Viện điện tử sinh học Querrey Simpson, bình luận: “Sự kết hợp bất thường giữa công nghệ và sinh học này mở ra nhiều cơ hội trong việc tạo ra các hệ thống kỹ thuật có khả năng tự phục hồi, học hỏi, phát triển, giao tiếp và tự tổ chức. Chúng tôi cảm thấy đó là mảnh đất rất màu mỡ cho nhiều nghiên cứu trong tương lai với đa dạng ứng dụng tiềm năng cụ thể trong y sinh học và giám sát môi trường”.

Để mang lại cho biobot sự tự do di chuyển cần thiết cho những ứng dụng thực tế, nhóm nhà nghiên cứu bắt đầu loại bỏ pin cồng kềnh và dây dẫn. Đồng tác giả đầu tiên Zhengwei Li, trợ lý giáo sư kỹ thuật y sinh tại Đại học Houston, cho biết eBiobot sử dụng một cuộn dây thu để thu năng lượng và cung cấp điện áp đầu ra được điều chỉnh để cấp nguồn cho mạng đèn LED siêu nhỏ.

Nhóm nhà nghiên cứu gửi tín hiệu không dây đến eBiobot để kích hoạt mạng đèn LED. Mạng đèn LED kích thích cơ bắp được thiết kế nhạy cảm với ánh sáng co lại, di chuyển các chân polyme để máy “đi”. Mạng đèn LED vi mô nhắm mục tiêu sao cho chúng có thể kích hoạt những phần cơ cụ thể, khiến eBiobot quay theo hướng mong muốn. Nhóm nhà nghiên cứu sử dụng mô hình tính toán nhằm tối ưu hóa thiết kế eBiobot và tích hợp thành phần để đạt được độ bền, tốc độ và khả năng cơ động.

Vi điện tử cung cấp điều khiển từ xa cho robot sinh học -0
Hệ thống lái điều khiển từ xa cho phép eBiobot di chuyển xung quanh chướng ngại vật, như thể hiện trong hình ảnh tổng hợp này về một robot hai chân đi qua mê cung.

Giáo sư khoa học cơ khí và kỹ thuật Illinois Mattia Gazzola và đồng tác giả đầu tiên Xiaotian Zhang, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại phòng thí nghiệm của Gazzola, cho biết thiết kế lặp đi lặp lại và in 3D phụ gia của giàn giáo cho phép thực hiện chuỗi chu kỳ thí nghiệm nhanh chóng và cải thiện hiệu suất. Nhóm nhà nghiên cứu cho biết việc tích hợp hệ thống cảm biến điện tử hoặc tế bào thần kinh sinh học cho phép eBiobot cảm nhận và phản ứng với mọi chất độc trong môi trường, dấu ấn sinh học đối với bệnh tật và nhiều khả năng khác.

Li nói: “Khi phát triển một robot điện tử sinh học lai đầu tiên, chúng tôi đang mở ra cánh cửa cho một mô hình ứng dụng giúp đổi mới chăm sóc sức khỏe, chẳng hạn như sinh thiết và phân tích tại chỗ, phẫu thuật xâm lấn tối thiểu hoặc thậm chí phát hiện ung thư trong cơ thể con người”.

Duy Minh (Tổng hợp)

Các tin khác

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.

Đại tá Ngô Thuận Lăng, Trưởng Phòng Cảnh sát kinh tế Công an TP Hồ Chí Minh chia sẻ về vụ án.

Điều gì đẩy người trẻ vào vòng lao lý?

Những cuộc gọi, những buổi tư vấn trong vụ án "hợp đồng kỳ nghỉ" không chỉ khiến hàng nghìn người mất tiền mà còn đẩy nhiều nhân viên telesale ngoài 20 tuổi vướng vào vòng lao lý. Đằng sau những bản án là áp lực kiếm tiền, sự thiếu định hướng và những ranh giới pháp lý, đạo đức bị xóa nhòa, khiến không ít người trẻ trở thành mắt xích trong các đường dây lừa đảo.

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Phía sau những tài khoản viral (mức độ nổi tiếng) tạo sóng gây bão trên mạng xã hội, là đội quân đếm like, câu view thời vụ. Ít ai ngờ, chợ like “ảo” và view “ma” này đã tiếp tay cho những chiêu trò lừa đảo tinh vi của tội phạm trên không gian mạng...

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Giữa môi trường tác chiến điện từ ngày càng phức tạp, nơi hàng trăm nguồn phát tín hiệu có thể xuất hiện đồng thời trên chiến trường, quân đội Mỹ đang tìm kiếm những công cụ mới để nâng cao năng lực nhận thức tình huống. Trong nỗ lực đó, các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Lục quân Mỹ (ARL) vừa trình diễn một cảm biến lượng tử thế hệ mới có khả năng xác định hướng của trường điện từ tần số vô tuyến trong không gian ba chiều.

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

Chiến trường tương lai có thể không còn được quyết định bởi số lượng UAV, mà bởi khả năng chúng tiếp tục chiến đấu khi bị "làm mù" và "cắt đứt liên lạc". Một công bố mới từ Trung Quốc về thuật toán AI HG-STR đang thu hút sự chú ý của giới quân sự khi tuyên bố giúp bầy UAV tự phối hợp truy tìm mục tiêu trong môi trường tác chiến điện tử phức tạp.

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Tháng 2/2026, khi Palo Alto Networks công bố báo cáo về một chiến dịch gián điệp mạng quy mô toàn cầu, Pete Renals, Giám đốc Chương trình An ninh quốc gia của Unit 42, đã dùng một so sánh rất nặng. Ông nói với Recorded Future News rằng đây có thể là vụ xâm phạm hạ tầng chính phủ toàn cầu nghiêm trọng nhất do một nhóm được nhà nước hậu thuẫn thực hiện kể từ SolarWinds. So sánh ấy không ồn ào. Nhưng ai từng theo dõi SolarWinds năm 2020 đều hiểu nó nặng đến mức nào.

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU dự kiến tham gia sáng kiến chip AI do Mỹ khởi xướng, đánh dấu bước dịch chuyển đáng chú ý trong nỗ lực của phương Tây nhằm kiểm soát chuỗi cung ứng công nghệ chiến lược và kiềm chế tham vọng công nghệ của Trung Quốc.

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Công nghệ điện tử - tự động hóa và trí tuệ nhân tạo phát triển, nhiều sản phẩm viễn tưởng bước ra khỏi phim ảnh để vào đời thực. Tiên phong có gián rít Madagascar “côn trùng người máy” đầu tiên của các nhà khoa học Đức.

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Nhiệm vụ chính của máy bay không người lái MQ-1 Predator là ngăn chặn và tiến hành trinh sát vũ trang chống lại mục tiêu quan trọng, dễ bị phá hủy. Khi không thực hiện nhiệm vụ chính, MQ-1 sẽ cung cấp hoạt động trinh sát, giám sát và xác định mục tiêu để hỗ trợ chỉ huy Lực lượng Liên hợp.

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Một “con bệnh” từ những cánh rừng châu Phi lại trỗi dậy, gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự mong manh của an ninh y tế toàn cầu. Virus Ebola, với tỷ lệ tử vong cao và khả năng gieo rắc nỗi kinh hoàng đang bùng phát trở lại. Một cuộc chiến mới với ngành y tế thế giới lại bắt đầu.

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Xu hướng đưa trí tuệ nhân tạo (AI) vào lĩnh vực quân sự ngày càng tăng, nhưng cơ chế quản lý vẫn chưa rõ ràng. Dù mang lại nhiều lợi ích cho ngành tình báo và hậu cần, việc quá phóng đại năng lực AI dễ đẩy cao căng thẳng toàn cầu và gây ra những sai sót hệ thống. Trước thực trạng đó, bà Jacquelyn Schneider, Giám đốc Sáng kiến Mô phỏng Chiến tranh và Khủng hoảng tại Viện Hoover (Đại học Stanford), nhận định rằng kiểm soát an toàn từ khâu phát triển và nâng cao tư duy phản biện cho quân nhân là giải pháp cốt lõi.

Khi AI bước vào chiến trường

Khi AI bước vào chiến trường

Quân đội Mỹ đang phát triển các mô hình AI được huấn luyện dựa trên dữ liệu từ nhiệm vụ thực tế, với mục tiêu triển khai một chatbot AI (trí tuệ nhân tạo) dành riêng cho binh sĩ, cho thấy tham vọng đẩy nhanh ứng dụng AI trong quân sự.

Những bí mật không thể xóa trong dữ liệu ADN

Những bí mật không thể xóa trong dữ liệu ADN

Ngày 23/3/2025, công ty xét nghiệm gen 23andMe nộp đơn xin bảo hộ phá sản theo Chương 11 tại Tòa Phá sản Mỹ khu vực Đông Missouri. Trong vòng 24 giờ, lượng truy cập vào trang web của công ty tăng 526%. Không phải vì khách hàng muốn đọc thông báo phá sản, mà vì hàng triệu người đổ xô vào trang hỗ trợ với một mục đích duy nhất: xóa dữ liệu ADN của mình trước khi chúng bị chuyển giao trong một thương vụ phá sản. Nhưng câu hỏi mà không ai trong số họ có thể trả lời được là: liệu xóa có còn kịp không?

Bộ xương giả và 41 năm tự đánh lừa của khoa học Anh

Bộ xương giả và 41 năm tự đánh lừa của khoa học Anh

Suốt 41 năm, giới khoa học và công chúng đã đặt niềm tin vào một “sự thật” mang tên “Người Piltdown”. Vụ lừa đảo kinh điển này không chỉ phơi bày sự xảo quyệt của một cá nhân, mà còn là lời cảnh báo sâu sắc về những điểm mù của tri thức khi bị dẫn dắt bởi thiên kiến xác nhận và lòng tự tôn dân tộc thái quá.

Bom không nổ hủy diệt hệ thống điện

Bom không nổ hủy diệt hệ thống điện

Lực lượng Nga tại các khu vực tạm chiếm thuộc vùng Donetsk tuyên bố rằng, lực lượng Ukraine đã sử dụng máy bay không người lái (UAV) trang bị bom graphite (than chì) trong các cuộc tấn công ban đêm. Điều này làm dấy lên nhiều câu hỏi về loại vũ khí này, lý do tại sao chúng có thể hiệu quả, và loại máy bay không người lái nào của Ukraine có khả năng mang loại vũ khí này?