Robot thân mềm điều khiển bằng sóng vô tuyến: Giải pháp hiệu quả trong kiểm tra chất lượng nước
31/01/2024
1818 Lượt xem
Nhóm các nhà khoa học tại Trung Quốc đã chế tạo một loại robot mới, được điều khiển bằng sóng vô tuyến, không sử dụng pin, để thực hiện nhiệm vụ kiểm tra chất lượng nước trong các đường ống mà không gặp vấn đề cấp nguồn hay sự cản trở từ dây điện. Công nghệ này có thể đánh dấu một tiến bộ lớn trong lĩnh vực giám sát môi trường, đặc biệt là tại các thành phố lớn.
Việc kiểm tra chất lượng nước tại các đô thị không chỉ là để bảo vệ sức khỏe của cộng đồng mà còn giúp giảm thiểu chi phí xử lý nước khi có ô nhiễm. Một trong những phương pháp hiện nay là sử dụng robot để kiểm tra chất lượng nước trong các đường ống. Tuy nhiên, các robot hiện đại thường gặp khó khăn về nguồn điện, tính di động không dây, thu thập dữ liệu không dây, và tính linh hoạt của cảm biến.
Để giải quyết những thách thức này, nhóm nghiên cứu Trung Quốc đã phát triển SES, thiết bị bơi điện từ mềm thu nhỏ. Được thiết kế giống như đầu mũi tên, SES sử dụng một đuôi có nam châm và ăng-ten cuộn dây để tạo lực đẩy trong nước, được kích hoạt bởi năng lượng từ sóng vô tuyến. Thiết bị này không chỉ không sử dụng pin mà còn có khả năng tự di chuyển trong không gian nhỏ, với tốc độ di chuyển đáng kể.
SES được trang bị ba cảm biến để kiểm tra nồng độ clorua, amoniac, và sự hiện diện của vi rút SARS-CoV-2 trong nước. Các dữ liệu từ cảm biến được xử lý thông qua một con chip và gửi tín hiệu đến điện thoại thông minh gần đó. Phần mềm đồ họa được phát triển để hiển thị dữ liệu từ cảm biến một cách trực quan.
Một trong những đặc điểm quan trọng của SES là khả năng cấp nguồn từ sóng vô tuyến, cho phép nó hoạt động linh hoạt trong không gian hạn chế. Hệ thống này cũng có khả năng phát hiện chất lượng nước và ô nhiễm vi rút theo thời gian thực, với độ nhạy và giới hạn phát hiện cao.
Tuy nhiên, trong thử nghiệm hiện tại, SES chỉ có thể di chuyển trong khoảng cách ngắn, không thể vượt xa 4 cm so với nguồn sóng vô tuyến và 10 cm từ điện thoại thông minh nhận dữ liệu. Đội ngũ nghiên cứu đã thừa nhận rằng dạng hiện tại của robot chỉ hữu ích trong các ứng dụng nhỏ, và họ đang tiếp tục nghiên cứu để mở rộng phạm vi sử dụng của nó. Kết quả của nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Science Advances, mở ra triển vọng mới trong lĩnh vực kiểm tra chất lượng nước và giám sát môi trường.