Oracle bắt tay Quantinuum đưa máy tính lượng tử Helios lên đám mây

Các nhà khoa học Đại học Xidian, Trung Quốc, vừa chế tạo cảm biến robot nhận biết vật thể mà không cần chạm vào, lấy cảm hứng từ cách lươn điện săn mồi. Cảm biến dùng điện trường yếu để phát hiện và nhận diện vật thể từ xa.

Cảm biến còn có thể ước lượng khoảng cách và độ gần của vật thể đang tiến lại. Ảnh minh họa: Witthaya Prasongsin/Getty Images.

Trong tự nhiên, lươn điện tạo ra một điện trường quanh cơ thể khi bơi trong nước. Khi cá, đá hoặc thực vật lọt vào vùng điện trường đó, vật thể làm thay đổi cách dòng điện phân bố xung quanh con lươn. Do mỗi loại vật liệu tương tác với điện trường theo cách riêng, lươn điện có thể dựa vào những biến đổi này để định vị con mồi và nhận diện một phần đặc điểm của nó, ngay cả trong vùng nước đục không nhìn rõ.

Nhóm nghiên cứu cho biết cảm biến mới sao chép nguyên lý đó, nhưng thay cơ quan phát điện của lươn bằng một bề mặt fluoropolymer tích điện. Bề mặt này hoạt động như một loại pin tĩnh điện thu nhỏ, có thể giữ điện tích trong thời gian dài. Nguồn điện tích ổn định đó được tận dụng để tạo ra một điện trường bao quanh cảm biến, đóng vai trò như vùng cảm nhận không tiếp xúc của thiết bị.

Khi không có vật thể nào ở gần, điện trường giữ một hình dạng ổn định và có thể theo dõi được. Ngay khi một vật thể tiến lại gần, hình dạng của điện trường bị biến dạng, và mức độ biến dạng này được cảm biến ghi nhận. Theo ông Zhang Weiqiang, giáo sư tại Đại học Xidian, hệ thống có thể dựa vào những thay đổi trong điện trường để suy ra độ dẫn điện, tính chất điện môi và hình dạng hình học của vật thể đang tiến đến.

Loại vật liệu, kích thước và bản chất của vật thể sẽ làm biến dạng điện trường theo những cách khác nhau, từ đó giúp suy đoán vật thể đó là gì. Kim loại có độ dẫn điện cao nên làm thay đổi điện trường mạnh, trong khi nhựa, thủy tinh hay gỗ dẫn điện kém hơn nhưng vẫn có thể bị phân cực khi đặt trong điện trường. Hình dạng vật thể cũng được suy ra vì hình học của vùng nhiễu điện trường thay đổi theo hình dạng và khoảng cách của vật, những vật lớn và phẳng thường làm biến dạng trường mạnh hơn một vật hình cầu nhỏ.

Nhóm nghiên cứu cho biết cảm biến còn có thể ước lượng khoảng cách của vật thể, một tính năng hữu ích cho robot, đặc biệt trong môi trường nhà máy. Công nghệ này có tiềm năng phục vụ thao tác đòi hỏi độ tinh tế cao, tay chân giả, robot công nghiệp và robot hoạt động trong bóng tối, khói, bụi hoặc nơi hình ảnh quang học dễ gây nhầm lẫn. Cảm biến cũng có thể hỗ trợ ở những vị trí camera khó phát huy tác dụng, chẳng hạn vật thể bằng kính trong suốt vốn gây khó cho hệ thống thị giác quang học nhưng vẫn ảnh hưởng đến điện trường nhờ tính chất điện môi.

Nguồn interestingengineering.com