Các nhà nghiên cứu ở Đại học Bang North Carolina đã thiết kế một mô-đun bảo vệ gọi là morpho-interlocking protective module (MIPM) để che chắn thiết bị điện tử và robot mềm. Ý tưởng lấy cảm hứng từ tấm giáp của động vật, và nhóm mô tả thiết bị như một "robo-armadillo". Ở trạng thái thư giãn, cấu trúc linh hoạt nhưng có thể chuyển thành vỏ bảo vệ khi cần.
MIPM gồm ba lớp chính: lớp ngoài là các mảnh vảy cong in từ nhựa; lớp giữa là hệ cảm biến và kích hoạt gồm LCE (elastomer tinh thể lỏng), một cảm biến biến dạng với nanowire bạc, băng Kapton và vải dẫn điện làm bộ gia nhiệt; lớp trong là endoskeleton bằng giấy gấp giữ các vảy phân đoạn polymer cứng. Khi cảm biến phát hiện biến dạng, nó gửi tín hiệu đến đơn vị điều khiển, bộ gia nhiệt làm LCE co lại và băng Kapton dãn nở, khiến cấu trúc uốn và cuộn lại.
Trong thử nghiệm, cảm biến kích hoạt chuyển đổi thành vỏ bảo vệ và việc thêm vảy phân đoạn làm tăng độ cứng. Yong Zhu cho biết nhóm thấy một sự đánh đổi giữa phân đoạn hóa và làm nhẹ kết cấu, và họ mong muốn tiếp tục nghiên cứu và hợp tác trong lĩnh vực này. Bài báo đăng trên tạp chí Science Advances.
Từ khó
- mô-đun — một bộ phận độc lập của hệ thống
- cấu trúc — tổ chức các phần tạo thành vật
- cảm biến — thiết bị phát hiện thay đổi môi trường
- kích hoạt — làm cho một cơ chế bắt đầu hoạt động
- đơn vị điều khiển — thiết bị hoặc bộ phận điều khiển hoạt động
- phân đoạn — chia vật lớn thành các phần nhỏ hơn
- độ cứng — khả năng chống biến dạng khi chịu lực
- đánh đổi — tình huống đạt lợi ích nhưng mất điều khác
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Bạn nghĩ thiết bị như "robo-armadillo" có thể được dùng ở đâu trong thực tế? Vì sao?
- Nhóm nghiên cứu nói có một đánh đổi giữa phân đoạn hóa và làm nhẹ kết cấu. Bạn có thể giải thích vì sao phải cân nhắc hai yếu tố này?
