Theo báo cáo từ các phương tiện truyền thông, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Keisuke Takahashi thuộc Khoa Khoa học, Đại học Hokkaido lãnh đạo đã phát triển hệ thống robot mã nguồn mở FLUID (Thiết bị tương tác chất lỏng chảy). Hệ thống này được xây dựng bằng công nghệ in 3D và các linh kiện điện tử thương mại.
(Nguồn hình ảnh: Đại học Hokkaido)
Để chứng minh khả năng của FLUID, nhóm nghiên cứu đã cho robot tự động thực hiện sự lắng đọng đồng cobalt và nickel, qua đó chế tạo chính xác và hiệu quả các vật liệu nhị phân. Tác giả chính của nghiên cứu, Mikael Kuwahara, cho biết: “Thông qua việc áp dụng công nghệ mã nguồn mở, máy in 3D và các linh kiện điện tử phổ biến, chúng tôi có thể xây dựng robot chức năng theo nhu cầu cụ thể, với chi phí chỉ là một phần nhỏ so với robot thương mại.”
Phần cứng của FLUID bao gồm bốn mô-đun độc lập, mỗi mô-đun được trang bị một bộ tiêm, van đôi, động cơ servo để điều khiển van và động cơ bước để kiểm soát chính xác cần tiêm. Mỗi mô-đun còn có cảm biến giới hạn để phát hiện vị trí đổ đầy tối đa của bộ tiêm. Những mô-đun này được kết nối với bảng điều khiển vi điều khiển qua USB để nhận lệnh từ máy tính. Thông qua phần mềm trong hệ thống, người dùng có thể điều khiển các chức năng của robot, như điều chỉnh van và di chuyển bộ tiêm, đồng thời cung cấp cập nhật trạng thái và dữ liệu cảm biến theo thời gian thực.
Nhóm nghiên cứu đã công bố các tập tin thiết kế để các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới có thể tái tạo hoặc cải tiến robot này theo nhu cầu thực nghiệm. Bằng cách cung cấp một giải pháp thay thế mã nguồn mở và in 3D cho robot thương mại đắt đỏ, FLUID cho phép nhiều nhà nghiên cứu hơn tham gia vào các thí nghiệm tự động hóa trong khoa học vật liệu.
Điều này đặc biệt có lợi cho các nhà nghiên cứu thiếu nguồn lực hoặc tập trung vào các lĩnh vực hẹp (giải pháp thương mại khó thực hiện hoặc không hiệu quả về chi phí). Với thiết kế có thể tùy chỉnh và sử dụng các linh kiện thương mại để in, họ có thể thực hiện các thí nghiệm phức tạp mà không cần投入 nhiều chi phí. Takahashi cho biết: “Giải pháp này hướng tới việc phổ biến công nghệ tự động hóa tổng hợp vật liệu, cung cấp cho các nhà nghiên cứu giải pháp thiết thực và kinh tế nhằm thúc đẩy đổi mới trong khoa học vật liệu.”
Nhìn về tương lai, các nhà nghiên cứu dự định tích hợp thêm nhiều cảm biến để theo dõi nhiệt độ, pH và các thông số khác. Điều này sẽ mở rộng khả năng của robot trong việc xử lý nhiều phản ứng hóa học hơn, bao gồm trộn polymer và tổng hợp hữu cơ. Phần mềm cũng sẽ tiếp tục được phát triển, bổ sung các chức năng như ghi lại thông tin để đơn giản hóa các nhiệm vụ lặp đi lặp lại và cải thiện khả năng ghi chép dữ liệu, nâng cao tính tái lặp và khả năng phân tích dữ liệu của thí nghiệm.
