Các nhà khoa học vừa chế tạo thành công một loại robot có hình dạng như cá đuối. Điều đặc biệt là con robot này có khả năng hoạt động bằng các tế bào cơ được lấy từ tim chuột.

Loài cá đuối gai độc nói riêng và cá đuối nói chung đều có cơ thể phẳng và phần vây dài. Những vây này uốn lượn theo gợn từ đầu đến đuôi, giúp cá đuối có thể di chuyển nhanh và ít tiêu tốn năng lượng trong nước.

Các nhà nghiên cứu đã tìm cách tạo ra một robot mô phỏng hiệu suất và khả năng cơ động trong nước của cá đuối gai độc. Khi nhà nghiên cứu Kit Parker, kỹ sư sinh học tại Đại học Harvard (Mỹ) xem xét loài cá đuối gai độc, ông nhận thấy rằng, nhịp vỗ cánh của chúng khi bơi trong nước có sự giống nhau tương tự với nhịp đập của trái tim. Chính vì thế, ông nảy sinh ý tưởng sử dụng tế bào cơ tim chuột trong việc chế tạo robot.

Họ đã chọn vàng làm chất liệu cho khung sườn của robot vì vàng có tính trơ với phần lớn các loại hóa chất. Phần khung sườn này sau đó được phủ một lớp nhựa co giãn mỏng và một lớp cao su silicone dày hơn. Ở phần đầu của robot, các nhà khoa học ghép vào tế bào cơ tim chuột. Khi được kích thích, các tế bào này co lại và giãn ra, kéo phần vây lên và xuống giúp robot hoạt động.

Các nhà khoa học muốn giữ cho robot được nhẹ hơn nên họ loại bỏ phần tế bào cơ kéo vây lên lại và thiết kế lại phần khung xương sao cho chúng có khả năng tự phục hồi trở về lại vị trí cũ khi các tế bào cơ tim buông lỏng.

Các tế bào của robot cũng được biến đổi gen để có khả năng phản ứng với ánh sáng. Các nhà nghiên cứu sử dụng xung ánh sáng để hướng cho robot chuyển động sang trái hoặc phải. Bước sóng của ánh sáng sẽ được thay đổi nhằm kiểm soát tốc độ di chuyển của nó. Hiện nay, các nhà khoa học đã kiểm soát robot có khả năng vượt qua những chướng ngại vật đơn giản. Những robot này có thể bơi với tốc độ khoảng 1,5 mm mỗi giây với khoảng cách tối đa là 250 mm.

Mỗi robot chứa khoảng 200.000 tế bào cơ tim chuột và có kích thước 1,6 cm và nặng chỉ 10 g. Các robot này bơi trong một chất lỏng chứa đường để nạp năng lượng cho tế bào tim.

“Robot này sống, nhưng nó không phải là một sinh vật. Vì không có hệ miễn dịch thế nên nếu đặt robot cá đuối vào một môi trường tự nhiên, giả sử đầy đủ dinh dưỡng, thì khả năng tồn tại của nó rất thấp bởi sự tấn công của vi khuẩn và nấm. Nó không thể tái tạo cơ thể cũng như không có khả năng sinh sản. Chúng tôi làm theo lô khoảng 5-6 con và chúng có thể sống khoảng 1 tuần hoặc ít hơn”, Parker nói.

Theo Parker, có lẽ khía cạnh thú vị nhất của robot cá đuối nằm ở việc các nhà khoa học ở các lĩnh vực khác nhau đều có thể sử dụng nó cho công tác nghiên cứu của mình. “Trong khi các nhà robot học và các kỹ sư có thể tìm thấy những cách khác nhau để sử dụng tế bào sinh học như nguyên liệu thiết kế, các nhà sinh học biển cũng có thể có một cái nhìn mới để hiểu rõ hơn về cách các mô phản ứng với ánh sáng và cách tổ chức của chúng”, ông Parker cho hay.

Những bước tiến đầu tiên trong lĩnh vực chế tạo máy móc bằng những vật chất sống như tế bào tim sẽ giúp các nhà khoa học có thể chế tạo một loại tim nhân tạo từ những bó cơ tim và chúng sẽ có khả năng hoạt động giống y như một trái tim thật.

Nguồn: khampha.vn