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

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

Một số công nghệ đột phá vẫn mang lại cảm giác như thể chúng được hiện thực hóa từ truyện hư cấu, ngay cả khi chúng đã xuất hiện được một thời gian. Đó là bởi vì chúng ta học cách áp dụng chúng vào cuộc sống hàng ngày thông qua các ứng dụng và thiết bị mà chúng hỗ trợ, nhưng chúng ta lại không bao giờ dành thời gian để tìm hiểu điều gì làm cho những công nghệ này hoạt động.

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

Bên dưới bề nổi của cuộc thương chiến vi chip bán dẫn đang nổi bật trên các trang báo quốc tế là một cuộc chiến ngầm khốc liệt hơn gấp bội: Cuộc đua áp đặt thể chế, giành quyền định đoạt trật tự số toàn cầu. Xem ra, quyền lực đích thực của kỷ nguyên mới không nằm ở chỗ ai làm ra con chip nhanh nhất, mà thuộc về kẻ quyết định AI được phép vận hành theo những quy tắc nào.

Chiều 6/8, việc công an xuất hiện tại nhà Bùi Xuân Huấn đã thu hút nhiều người quay phim, phát trực tiếp qua mạng xã hội

Một thập niên nổi tiếng nhờ thị phi

Không có chuyên môn, nghề nghiệp nổi bật làm bệ phóng, Bùi Xuân Huấn, tức Huấn “Hoa Hồng” vẫn xây dựng được sức ảnh hưởng lớn trên mạng xã hội bằng những màn khoe tiền, phát ngôn gây sốc và các bài giảng về “đạo lý”. Từ một hiện tượng mạng mang màu sắc “giang hồ”, Huấn từng bước thương mại hóa sự nổi tiếng, tham gia kinh doanh, bán hàng trực tuyến và làm từ thiện. Tuy nhiên, hành trình ấy cũng liên tục đi kèm tranh cãi, những lần bị xử phạt và gần đây nhất là việc cơ quan điều tra có mặt tại nơi ở của người này.

Thư cảm ơn của tỉnh ủy lai châu tới công ty TNHH KF FAN của ông Trần Đình Tiệp sau khi ông gửi 1,1 tỉ đồng ủng hộ đồng bào khó khăn

Khánh Sky và kết cục được báo trước

Từ một vụ tranh cãi về hoạt động từ thiện, câu chuyện nhanh chóng leo thang thành những màn livestream chửi bới, kéo đến tận nơi đối chất, rồi kết thúc bằng việc cơ quan công an vào cuộc. Đằng sau vụ việc Khánh Sky là một hiện tượng đáng báo động hơn: Nhiều gã “giang hồ mạng” hiện nay đang kiếm cơm bằng những drama gây tranh cãi và vướng vào pháp luật như là kết cục đương nhiên.

Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến cùng đồng nghiệp nghiên cứu kịch bản trước khi quay phim

Người kể chuyện pháp luật bằng những thước phim triệu view

Đoạn clip ghi lại hình ảnh một trung tá CSGT phụ vợ bán nước mía sau giờ làm việc bất ngờ thu hút hàng triệu lượt xem, giúp nhiều người biết đến Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến, cán bộ Phòng CSGT Công an TP Hà Nội. Phía sau khoảnh khắc đời thường ấy là một hành trình hơn 20 năm bền bỉ đứng giữa những ngã tư Thủ đô, chứng kiến biết bao mất mát vì tai nạn giao thông, thế nên, cách mà anh Tiến tuyên truyền pháp luật bằng những clip sống động khiến người dân, đặc biệt là các bạn trẻ vô cùng thích thú. Mọi người gọi anh là "Trung tá triệu view".

Những phát minh đi trước thời đại

Những phát minh đi trước thời đại

Giám sát động đất, động cơ hơi nước, phẫu thuật và vật liệu tiên tiến... Một hành trình khám phá những phát minh cổ đại đi trước thời đại.

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Cuộc xung đột tại Ukraine kéo dài đã đẩy các quốc gia thành viên châu Âu của NATO vào một cuộc chạy đua vũ trang quy mô lớn chưa từng có kể từ sau Chiến tranh Lạnh. Trong bối cảnh các tập đoàn công nghiệp quốc phòng nội địa phương Tây bị quá tải và Mỹ có dấu hiệu muốn giảm bớt vai trò đầu tàu dẫn dắt phòng thủ cựu lục địa, một hiện tượng địa chính trị kỳ lạ đã xuất hiện: dòng vũ khí từ cường quốc công nghiệp Đông Bắc Á - Hàn Quốc - đang ồ ạt đổ bộ về phía Tây.

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

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.