Nội dung chính
Như chúng ta đã biết, vào ngày 28 tháng 3, một trận động đất mạnh 7,7 độ richter xảy ra tại Myanmar đã tàn phá Mandalay, thành phố lớn thứ 2 của nước này khiến hơn 3.000 người thiệt mạng, gần 5.000 người bị thương và hàng trăm người khác vẫn còn đang mất tích.
Thảm họa đã san phẳng nhiều tòa nhà cao tầng, khu dân cư và chôn vùi hàng ngàn người trong những đống đổ nát. Chính quyền quân sự Myanmar đã phải kêu gọi viện trợ nhân đạo quốc tế để khắc phục hậu quả động đất.
Đáp lại lời thỉnh cầu đó, các quốc gia trong khu vực đã gửi tới Myanmar hàng chục đoàn cứu hộ. Trong đó, Việt Nam cử 80 quân nhân, mang theo 6 chó nghiệp vụ và hàng chục tấn hàng hóa cứu trợ. Thái Lan cũng triển khai 55 quân nhân, 18 bác sĩ tới Myanmar, trong khi vẫn đang phải khắc phục hậu quả của dư chấn trên chính đất nước mình.
Nhưng đoàn cứu trợ của Singapore có lẽ là đặc biệt nhất. Ngoài 34 nhân viên cứu hộ và 80 quân nhân, họ còn gửi tới Myanmar 10 con gián.
Nghe thì có vẻ chẳng liên quan chút nào, nhưng những con gián này của Singapore chính là một công cụ cứu hộ đỉnh cao. Kết hợp giữa sinh học và công nghệ, chúng có thể thay thế chó nghiệp vụ không chỉ đánh hơi, mà còn tiếp cận được người sống sót bên trong các đống đổ nát, điều mà chắc chắn không một sinh vật hay công cụ nào của con người hiện có thể làm được.
Đó là bởi chúng là những con gián đã được lai máy, để trở thành “cyborg”
Điều gì trông đáng sợ hơn một con gián?
Một con gián bay?
Không, đó là một con gián cyborg, có thể tự động định vị vị trí của bạn ở đâu, bằng những chiếc râu sinh học của mình, và bằng cả camera và cảm biến được tích hợp vào cơ thể chúng.
Đây là một sản phẩm thử nghiệm của các nhà khoa học đến từ Đại học Công nghệ Nanyang, công ty Giải pháp và Kỹ thuật KLASS và Cơ quan Khoa học và Công nghệ Home Team (HTX), một bộ phận được chính phủ Singapore thành lập năm 2019 để phát triển các giải pháp công nghệ cao phục vụ an ninh quốc gia.
Những con gián này gián này thuộc về loài gián gió Madagascar, một trong những loài gián lớn nhất thế giới với chiều dài cơ thể khoảng 7 cm khi trưởng thành.
Trong thí nghiệm tạo ra sinh vật cyborg, những con gián đã được gây mê trong hộp kín bằng khí CO2. Sau đó, các nhà khoa học đã tiến hành phẫu thuật, cấy ghép các điện cực bằng bạc vào cơ quan cảm giác ở ngực, râu và lỗ bụng của chúng.
Các điện cực này sẽ được nối với một mạch điện điều khiển từ xa mà con gián đeo trên lưng, cho phép các nhà khoa học gửi tín hiệu tới để điều khiển hướng đi của chúng.
Mạch điện tác động vào các cơ quan cảm giác của con gián, về cơ bản có thể điều hướng chúng như chúng ta điều hướng một con ngựa kéo xe bằng dây cương. Con gián có thể rẽ trái, rẽ phải, chui lên, chui xuống, đi tiến hoặc đi lùi tùy theo ý định của người điều khiển.
Nó thậm chí còn có chế độ lái tự động, tự động tránh chướng ngại vật, chui qua các ngóc ngách, tìm đường đi tối ưu dựa trên thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) được đào tạo bằng dữ liệu thu thập từ các cảm biến và một camera hồng ngoại được thích hợp ngay trên lưng của chúng.
Các nhà khoa học chế tạo gián cyborg để làm gì?
Chắc chắn họ không làm vậy chỉ để hù dọa bạn. Những con gián này mặc dù có thể tự định vị vị trí của con người, nhưng chúng sẽ không nhắm vào người bạn. Thay vào đó, gián cyborg được tạo ra để tìm kiếm những người mất tích trong môi trường phức tạp, chẳng hạn như những đống đổ nát sau trận động đất ở Myanmar.
Nhiệm vụ này hiện đang được giao cho những con chó nghiệp vụ. Thế nhưng, giới hạn đánh hơi của chó thường không lớn, và ngay cả khi đánh hơi ra được người sống sót trong đống đổ nát, chó cũng không thể tiếp cận được những nạn nhân bị chôn vùi này.
Robot tí hon cũng là một lựa chọn đã được tính tới. Những con robot cõng trên lưng cảm biến, camera hồng ngoại và thiết bị phát sóng từ xa. Chúng có khả năng chui vào những ngóc ngách, tìm đường trong đống đổ nát và tiếp cận các nạn nhân một cách nhanh nhất.
Xem những con gián cyborg của các nhà khoa học Singapore vượt chướng ngại vật
Thế nhưng, có một nghịch lý với công nghệ robot mini hiện tại. Đó là nếu các nhà khoa học chế tạo các robot càng tinh xảo, càng cơ động và khoẻ mạnh, họ càng cần nhiều động cơ, các hệ thống thuỷ lực và khí nén.
Điều này nghĩa là chúng càng phải cõng trên mình nhiều hệ thống cồng kềnh, càng tiêu tốn năng lượng và cần có một quả pin to.
Kết quả là nếu robot mini thực sự mini, chúng sẽ không thể làm được nhiều việc. Còn nếu chúng có khả năng làm được nhiều việc, thì kích thước của chúng lại không đủ nhỏ để chui qua những lỗ hổng trong một đống đổ nát.
Đây chính là lúc ý tưởng kết hợp giữa robot và gián ra đời.
Phẫu thuật gắn điện cực và bảng mạch cho gián cyborg.
Tận dụng lợi thế của loài côn trùng bất tử
Gián vốn là một trong những loài côn trùng sinh sống lâu đời nhất trên hành tinh. Tổ tiên của chúng đã ở trên Trái Đất hơn 300 triệu năm, sinh sôi và phân nhánh thành hơn 4.600 loài khác nhau.
Sở dĩ quần thể gián lại đa dạng đến vậy vì loài sinh vật này mang trên người rất nhiều đặc điểm sinh tồn đáng nể. Với cơ thể dẹt và nhỏ, gián có thể chui vào bất kỳ ngóc ngách nhỏ bé nào, thứ đã giúp chúng sống sót qua hàng chục cuộc đại tuyệt chủng, bao gồm tuyệt chủng kỷ Phấn Trắng–Paleogene 66 triệu năm về trước đã xóa sổ loài khủng long.
Loài côn trùng này có tổng cộng 3 cặp chân chắc khỏe, với các đốt sống lớn và 5 vuốt trên mỗi cặp. Mỗi chân được gắn vào đốt sống ngực và thiết kế tinh tế đó đã trở thành nguồn cảm hứng cho nhiều bàn chân robot của loài người.
Điều quan trọng là gián rất dễ bị “hack” sinh học. Bằng cách can thiệp vào râu, các lỗ mở trên bụng và cơ quan cảm giác trên ngực của chúng, gián có thể được con người điều khiển từ xa.
Tính dẻo dai của loài sinh vật này thì không có gì phải bàn. Một con gián có thể dễ dàng được phẫu thuật, chèn điện cực vào người mà vẫn sống tốt. Khi bạn chặt đầu một con gián, phần thân của nó vẫn có hành vi sống như chạy trốn. Phần đầu của nó vẫn tiếp tục sống và vẫy râu trong vài giờ, thậm chí lâu hơn nếu bạn cung cấp cho nó chất dinh dưỡng.
Gần như không có gì có thể giết chết được loài sinh vật này. Nếu bạn thả chúng xuống nước hoặc ra ngoài chân không, gián vẫn có thể sống 45 phút mà không cần thở. Người ta nghĩ rằng ngay cả khi con người tuyệt chủng vì một cuộc chiến hạt nhân, gián có lẽ vẫn còn sống.
Đó là bởi gián có thể chịu đựng được một mức phóng xạ gấp 6-15 lần con người. Nó cũng có cơ thể nhỏ và dẹt để có thể chui sâu xuống lòng đất để trốn tránh bức xạ – một chiến lược tương tự đã giúp chúng sống sót qua thảm họa thiên thạch khủng long.
Ở bên dưới lòng đất, chúng có thể không ăn trong vòng 1 tháng mà vẫn còn sống. Tất cả những đặc điểm này biến gián trở thành ứng cử viên hàng đầu cho một cỗ máy cyborg cứu hộ cứu nạn, trong thảm họa động đất, và cả các thảm họa hạt nhân.
Thử nghiệm đầu tiên trong nhiệm vụ cứu hộ
Trở lại với những con gián được Singapore gửi đến Myanmar trong nhiệm vụ cứu nạn động đất. Chúng đã được các kỹ sư và quân nhân tại Lực lượng Phòng vệ Dân sự Singapore (SCDF) triển khai lần đầu tiên vào ngày 31/3 ở một bệnh viện Myanmar bị sập, với đống đổ nát bao phủ một diện tích tương đương hai sân bóng đá.
Trước đó, nhóm SCDF đã dùng cảnh khuyển để rà soát một phần khu vực nhưng không phát hiện được gì. Nên họ đã quyết định triển khai đội gián cyborg để chui sâu vào đống đổ nát nhằm tìm kiếm người sống sót.
Sau 45 phút di chuyển, lùng sục các ngóc ngách, những con gián cyborg cũng không tìm được người sống sót. Tuy nhiên, hình ảnh và các dữ liệu từ cảm biến mà nó gửi về đã giúp đội SCDF có thể đánh giá được cấu trúc bên dưới đống đổ nát để tiếp tục nỗ lực cứu hộ của mình.
Ong Ka Hing, kỹ sư tại Cơ quan Khoa học và Công nghệ Home Team (HTX) Singapore, người trực tiếp điều khiển những con gián cyborg ở hiện trường cho biết lần thử nghiệm này tại Myanmar là một bài kiểm tra thực tế quan trọng với công nghệ gián cyborg.
“Chúng tôi đã làm nhiều bài kiểm tra ở Singapore, nhưng đây là một tình huống rất khác biệt. Đây là hiện trường thực tế, và mọi thứ đều rất chân thật”, kỹ sư Ong cho biết.
“Chúng tôi đã gặp phải một số vấn đề kỹ thuật và mọi việc không hề suôn sẻ. Nhưng tất cả đều là những bài học rất giá trị, sẽ giúp chúng tôi cải thiện cho các lần triển khai gián máy trong tương lai”.
Ong cũng cho biết thời tiết ở Myanmar hiện tại rất nóng, có lúc nhiệt độ đã lên tới 38 độ C, có mưa và nhiều vùng bị mất điện, mất nước. Bất chấp điều đó, những con gián cyborg của họ vẫn sống tốt.
Phần gián của chúng được cho ăn cà rốt để sống và chỉ tiêu thụ một chút nước. Phần máy của gián cyborg vẫn được sạc pin đầy đủ và chúng cũng tiêu thụ rất ít điện năng.
Mặc dù những con gián cyborg của Singapore tại Myanmar là những con robot lai sinh học đầu tiên được triển khai trong nhiệm vụ cứu hộ thực tế, trên thế giới, cũng có một số nhóm nghiên cứu đang chế tạo côn trùng cyborg cho các nhiệm vụ tương tự.
Năm 2024, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Queensland, Australia đã chế tạo được những con bọ cánh cứng cyborg, gắn bảng mạch trên lưng và dây điều khiển nối với râu của chúng để điều hướng.
Trước đó, một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Carolina, Hoa Kỳ cũng chế tạo được gián cyborg với các cảm biến phát hiện rò rỉ khí gas.
Mới đây nhất, vào tháng 2, một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Osaka ở Nhật Bản và Đại học Diponegoro ở Indonesia cũng đã công bố một nguyên mẫu gián cyborg trên tạp chí Soft Robotics:
Những con gián này cũng được gắn bộ điều khiển, cảm biến và camera trên lưng. Chúng hoạt động dựa trên một thuật toán AI, có thể tự động giúp gián máy điều hướng qua các môi trường phức tạp.
“Thuật toán này tận dụng các hành vi tự nhiên của loài gián, chẳng hạn như bám tường và leo trèo, để di chuyển xung quanh và vượt qua các chướng ngại vật”, các nhà khoa học cho biết. “Tôi tin gián cyborg của chúng tôi có thể đạt được mục tiêu với ít nỗ lực và sức mạnh hơn so với robot hoàn toàn cơ học.
Hệ thống định vị lai sinh học tự động của này đã khắc phục được những vấn đề mà robot thường gặp phải, chẳng hạn như khả năng phục hồi sau khi ngã. Đây chính là điều cần thiết để chúng bước ra được khỏi phòng thí nghiệm, đi vào ứng dụng được trong những tình huống thực tế ngoài đời thật”.
Đọc bài gốc tại đây.
