Robot siêu nhỏ: Tương lai vi mô mở ra trước mắt

Hãy tưởng tượng một đội quân robot nhỏ đến mức bạn không thể nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng lại có thể di chuyển trong mạch máu, mang thuốc đến đúng vị trí ung thư, hoặc tự mình “bơi” qua mắt người để hỗ trợ phẫu thuật. Nghe như phim viễn tưởng? Không còn nữa! Giới khoa học đang biến điều đó thành hiện thực.

robot siêu nhỏ

Nguồn: Victor Habbick Visions/Science Photo Library qua Getty Images

Những cỗ máy nhỏ hơn một hạt bụi

Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu từ Mỹ, Thụy Sĩ, Trung Quốc và nhiều quốc gia khác đã chế tạo thành công các microrobot – những con robot nhỏ đến mức chỉ có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi. Một số có kích thước chỉ khoảng 50–100 micromet, tương đương với đường kính sợi tóc người!

Đặc biệt, một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Advanced Intelligent Systems đã giới thiệu các robot “con cua” siêu nhỏ có thể được in bằng kỹ thuật đặc biệt gọi là photolithography – tương tự như cách người ta in vi mạch trong chip điện tử. Những “con cua” này có thể di chuyển, nhảy, xoay và thậm chí mang vật thể – tất cả ở quy mô siêu nhỏ.

robot siêu nhỏ

Nguồn: Đại học Colorado tại Boulder

Làm sao điều khiển robot siêu nhỏ như vậy?

Vì không thể lắp pin hay chip điều khiển vào robot nhỏ như hạt bụi, các nhà khoa học đã sáng tạo ra nhiều phương pháp:

Điều khiển bằng từ trường: Tích hợp hạt từ tính vào robot, sau đó điều khiển bằng nam châm từ bên ngoài.
Phản ứng với ánh sáng, nhiệt độ hoặc hóa chất: Một số robot có cấu trúc từ hợp kim nhớ hình (shape-memory alloy) – khi được làm nóng bằng laser, chúng sẽ tự uốn cong, duỗi ra, hoặc “bước đi”.
Điều hướng trong chất lỏng: Nhiều microrobot có dạng giống vi khuẩn có roi, có thể “bơi” trong dịch thể giống như trong mạch máu.

Ứng dụng: Từ y học đến khoa học vật liệu

Robot siêu nhỏ đang mở ra kỷ nguyên mới trong:

Y học chính xác: Mang thuốc trực tiếp đến khối u ung thư mà không ảnh hưởng đến các tế bào lành.
Phẫu thuật nội vi: Vi robot có thể hỗ trợ làm sạch mạch máu bị nghẽn, hoặc thực hiện tiểu phẫu trong mắt và tai.
Chẩn đoán thông minh: Phát hiện sớm viêm nhiễm hoặc bệnh lý thông qua phân tích dữ liệu tại chỗ.
Kỹ thuật vật liệu: In 3D các cấu trúc siêu nhỏ trong nghiên cứu vật lý và hóa học.

Tương lai của robot không thể thấy

Dù công nghệ robot siêu nhỏ vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, các thành tựu hiện tại cho thấy một tương lai không xa, nơi robot có thể tuần tra trong cơ thể người, hỗ trợ bác sĩ hoặc xử lý những việc con người không thể làm.

Chúng ta đang sống trong một thế giới mà sự nhỏ bé – nếu đủ thông minh – có thể tạo ra những thay đổi khổng lồ.

Bạn có biết?

Robot siêu nhỏ “có thật” đầu tiên được chế tạo bởi nhóm Đại học Tây Bắc (Mỹ), chỉ dài 0,5 mm, có hình dáng như con cua và được điều khiển bằng tia laser.
Một loại microrobot khác đã có thể bơi qua nhãn cầu mắt để điều trị bệnh lý võng mạc – mà không cần mổ!