Dùng côn trùng làm máy bay không người lái
02/04/2015
KH&CN nước ngoài
KH&CN quốc tế
Vừa qua, các nhà nghiên cứu tại Đại học California Berkeley và Đại học Công nghệ Nanyang của Singapore (NTU) đã thành công trong việc đeo “ba lô” đựng máy phát vô tuyến lên lưng bọ cánh cứng và dùng chiếc ba lô đó điều khiển quá trình bay của con bọ. Đây là lần đầu tiên con người tạo ra loại côn trùng bán điện tử. 
Bọ Mecynorrhina torquata được lắp máy tính mini và máy phát vô tuyến trên lưng để ghi lại các dữ liệu thần kinh cơ bắp. (Ảnh: Tat Thang Vo Doan và Hirotaka Sato, NTU Singapore)
Loài bọ cánh cứng được nhóm nghiên cứu sử dụng có tên khoa học là Mecynorrhina torquata, thân bọ có chiều dài bình quân 6 cm và nặng khoảng 8 gram.
Nhóm nghiên cứu có thể làm cho bọ cánh cứng cất cánh và hạ cánh cũng như bay lượn, rẽ trái rẽ phải tùy ý. Bản báo cáo kết quả công trình nghiên cứu nói trên được công bố trên tạp chí Current Biology.
Các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu cơ bắp chuyển hướng của bọ cánh cứng. Họ lắp máy tính mini và máy phát vô tuyến lên lưng con bọ và ghi lại các dữ liệu thần kinh cơ bắp. Qua đó họ phát hiện một cơ bắp kiểm soát sự gấp cánh có vai trò rất quan trọng trong việc chỉ huy quá trình chuyển hướng khi bay. Họ đã sử dụng các thông tin đó để cải thiện độ chính xác việc chuyển hướng điều khiển từ xa của bọ cánh cứng.
Công trình nghiên cứu này chẳng những mở ra tiềm năng sử dụng bộ cảm biến vô tuyến trong nghiên cứu sinh vật học, mà còn có thể dẫn đến một số ứng dụng. Chẳng hạn, có thể làm được những công cụ hỗ trợ hoạt động tìm kiếm cứu nạn tại khu vực quá nguy hiểm đối với con người.
“Bọ cánh cứng là đối tượng nghiên cứu lý tưởng vì chúng có thể mang được trọng tải khá nặng,” Hirotaka Sato, phó giáo sư tại NTU, cho biết.”Chúng tôi có thể dễ dàng lắp thêm một microphone nhỏ và bộ cảm biến nhiệt dùng trong nhiệm vụ tìm kiếm cứu nạn. Với công nghệ này, chúng tôi có thể khám phá một cách an toàn những khu vực trước đây con người không thể tiếp cận, chẳng hạn những ngóc ngách nhỏ và các khe hở trong một tòa nhà đổ nát.”
Michel Maharbiz, phó giáo sư tại Đại học Berkeley, thì nói: “Dự án nghiên cứu cho thấy thiết bị điện tử cực nhỏ có thể giúp giải đáp một số câu hỏi cơ bản của giới khoa học. Để nghiên cứu côn trùng biết bay, thông thường các nhà sinh vật học không thể không dùng dây để buộc chúng lại; nhưng cách này làm cho họ rất khó xác định sợi dây buộc ấy có ảnh hưởng gì đối với động tác bay tự nhiên của côn trùng.”
Trước đây, người ta khó có thể giải thích vai trò của cơ bắp nhỏ trong chuyển hướng bay. Nghiên cứu nói trên cho thấy cơ nách thứ ba (3Ax), - được tìm thấy ở các khớp nối bộ cánh côn trùng - có tác dụng quan trọng trong quá trình quay trái hoặc quay phải của con bọ.
Bọ cánh cứng dùng trong nghiên cứu tuy không bị buộc dây nhưng chỉ được bay trong một phòng kín có lắp 8 camera ghi lại động tác bay của chúng. Phó giáo sư Maharbiz cho biết: “Phát hiện về các cơ bắp liên quan đến quá trình bay cho phép chúng tôi lần đầu tiên xác minh chất lượng hệ thống thiết bị đã được cải tiến dùng để điều khiển bọ cánh cứng bay lượn tự do. Đây là sự hợp tác tuyệt vời giữa kỹ thuật với khoa học.”
Theo Tiasang