Các nhà khoa học từ Đại học Carnegie Mellon, hợp tác với các nhà cổ sinh vật học từ Tây Ban Nha và Ba Lan, đã sử dụng các ghi chép hóa thạch cổ xưa để chế tạo một mô hình robot mềm của pleurocystitid.
Sinh vật biển này từng sinh sống trên biển cách đây gần 450 triệu năm và được cho là một trong những loài động vật da gai sớm nhất có khả năng di chuyển bằng thân cơ bắp.
Giới thiệu Paleobionics
Nghiên cứu này nỗ lực mở rộng sự hiểu biết hiện đại về sinh lý học và sự vận động của động vật bằng cách giới thiệu một lĩnh vực nghiên cứu còn non trẻ được gọi là cổ sinh vật học.
Bộ môn này nhằm mục đích sử dụng robot mềm – sử dụng các thiết bị điện tử dẻo và vật liệu dẻo – để phân tích các yếu tố cơ sinh học đã thúc đẩy quá trình tiến hóa, sử dụng các sinh vật đã tuyệt chủng từ lâu làm hướng dẫn.
Giáo sư Carmel Majidi, tác giả chính và Giáo sư Kỹ thuật Cơ khí tại Đại học Carnegie Mellon, giải thích rằng robot mềm liên quan đến việc sử dụng các vật liệu dẻo dai để chế tạo các chi và phần mở rộng linh hoạt của robot.
Theo nghiên cứu, lịch sử loài người chỉ chiếm 0,007% dòng thời gian của Trái đất, thế giới động vật ngày nay chỉ đại diện cho một phần của tất cả các loài đã sinh sống trên hành tinh của chúng ta.
Bằng cách nghiên cứu các di tích hóa thạch cổ đại và kết hợp các yếu tố in 3D với polyme để mô phỏng cấu trúc linh hoạt của phần phụ di động, nhóm nghiên cứu đã minh họa cách các pleurocystitids có thể di chuyển dọc theo đáy biển bằng cách sử dụng thân cơ bắp mạnh mẽ.
Mặc dù không có loại tương đương hiện đại nào tồn tại, nhưng các nhà cổ sinh vật học nhận thấy pleurocystitids rất hấp dẫn do vai trò cơ bản của chúng trong quá trình tiến hóa da gai.
Các nhà nghiên cứu cho biết việc sử dụng các chuyển động sâu rộng, trên phạm vi rộng có lẽ là phương pháp vận động hiệu quả nhất. Việc kéo dài thân cây đã nâng cao đáng kể tốc độ của sinh vật mà không gây thêm chi phí năng lượng.
Robot lấy cảm hứng từ sinh học
Richard Desatnik, đồng tác giả đầu tiên và Tiến sĩ. ứng cử viên, giải thích rằng các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực robot lấy cảm hứng từ sinh học phải lựa chọn cẩn thận và điều chỉnh các đặc điểm quan trọng từ các sinh vật khác nhau để làm cơ sở cho thiết kế của họ.
“Về cơ bản, chúng ta phải quyết định các chiến lược vận động tốt để robot của chúng ta di chuyển. Ví dụ, liệu robot sao biển có thực sự cần sử dụng năm chi để vận động hay chúng ta có thể tìm ra chiến lược tốt hơn không?” Zach Patterson, đồng tác giả đầu tiên và cựu sinh viên CMU, nói trong một tuyên bố.
Nhóm hiện mong muốn nghiên cứu các sinh vật mềm khác, chẳng hạn như sinh vật đầu tiên có khả năng chuyển từ biển sang đất liền – một hiện tượng không thể xem xét kỹ lưỡng bằng phần cứng robot thông thường.
Đồng tác giả và Giáo sư Kỹ thuật Cơ khí tại Đại học Carnegie Mellon, Phil LeDuc, cho biết: “Mang lại sự sống mới cho một thứ tồn tại gần 500 triệu năm trước là điều thú vị, nhưng điều thực sự khiến chúng tôi phấn khích về bước đột phá này là chúng tôi đã nỗ lực đến mức nào.” sẽ có thể học hỏi từ nó.
Ông nói thêm: “Chúng tôi không chỉ quan sát các hóa thạch trong lòng đất, chúng tôi đang cố gắng hiểu rõ hơn về cuộc sống thông qua việc làm việc với các nhà cổ sinh vật học tuyệt vời”.
Những phát hiện của nhóm nghiên cứu đã được phát hành trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.
ⓒ 2023 TECHTIMES.com Mọi quyền được bảo lưu. Không sao chép mà không được phép.