Robot ăn ô nhiễm

Hãy cùng khám phá "Rowbot", một loại robot mà có thể dọn sạch ô nhiễm và tự cung cấp điện cho hoạt động của chính mình bằng cách tiêu hóa nước thải. Nhà robot học Jonathan Rossiter giải thích cách thức vận hành bộ máy bơi đặc biệt này. Bộ máy này sử dụng pin nhiên liệu vi trùng để trung hòa sự bùng nổ phát triển của tảo và hiện tượng tràn dầu. nó có thể là tiền thân cho loại robot chống ô nhiểm có khả năng tự phân hủy.

Xin chào, tôi là một kĩ sư

và tôi chế tạo rô bốt.

Và tất nhiên các bạn đều biết
rô bốt là gì?

Nếu bạn không biết thì
bạn nên tìm tới Google

hãy hỏi Google rô bốt là gì

Hãy làm thế đi.

Chúng ta sẽ tìm ở Google
và đây là kết quả nhận được

Bây giờ, bạn có thể nhìn thấy có
rất nhiều loại rô bốt khác nhau

nhưng chúng đều có cấu trúc
giống với con người

Và chúng trông khá quy chuấn

bởi vì chúng đều có nhựa, kim loại,

động cơ, bánh răng và vân vân.

Một số robot trông khá thân thiện

Bạn có thể tiến tới và ôm chúng.

Một số khác chẳng thân thiện

Chúng giống như là "kẻ hủy diệt",

Thực tế chúng có thể là "kẻ hủy diệt".

Bạn có thể làm nhiều
điều tuyệt vời với những robot này

Bạn có thể làm những thứ thú vị.

Nhưng tôi muốn hướng đến
những loại robot khác

Tôi muốn tạo những loại robot khác nhau.

Và tôi lấy cảm hứng từ những thứ
mà không giống chúng ta,

mà chúng giống như thế này.

Đây là những cá thể sinh học tự nhiên

và chúng làm những điều thú vị
mà con người không thể

và những loại robot hiện nay
cũng không thể làm.

Chúng làm tất cả những thứ ngầu như di
chuyển quanh sàn nhà;

chúng vào vườn và ăn rau màu;

chúng leo cây;

chúng xuống nước và ngoi lên bờ;

chúng bẫy và ăn côn trùng.

Chúng thực sự làm những việc thú vị.

Chúng sống, thở và sau đó chết đi.

Chúng ăn thức ăn từ môi trường.

Những robots hiện nay không thể làm vậy.

Bây giờ, rất là tuyệt vời

nếu bạn có thể ứng dụng những đặc điểm
này vào robot tương lai

vì vậy bạn có thể giải quyết những vấn đề
rất thú vị?

Tôi sẽ đề cập tới một số vấn đề hiện nay
trong môi trường

nơi mà chúng ta có thể sử dụng các kĩ năng
và công nghệ

bắt nguồn từ những động vật

và thực vật này,

và ta có thể áp dụng để
giải các vấn đề đó.

Hãy nhìn vào 2 vấn đề môi trường.

Chúng đều do con người tạo ra

đây là cách con người tương tác
với môi trường

và làm những điều không hay.

Vần đề đầu tiên là áp lực dân số.

Nó diễn ra trên toàn thế giới

mà ngành nông nghiệp phải sản xuất
nhiều lương thực hơn nữa.

Và để làm như vậy,

Nông dân ngày càng đổ nhiều hóa chất
vào đất.

Họ sử dụng phân bón,
thuốc trừ sâu, nitrat,

và nhiều loại khác để tăng năng suất
hoa màu,

nhưng nó đem đến những
ảnh hưởng tiêu cực.

Một trong những ảnh hưởng xấu đó là
nếu sử dụng nhiều phân bón cho đất,

hoa màu sẽ không ăn hết số phân bón ấy.

Mà phần lớn chúng sẽ ở trong đất,

và khi trời mưa,

những hóa chất này được rửa trôi
vào mạch nước.

Và qua mạch nước,

chúng đổ ra các dòng suối, hồ rồi sông

và ra biển.

Và nếu bạn cho tất cả những hóa chất,
những nitrate này

vào môi trường,

và sẽ có những sinh vật trong môi trường
bị ảnh hưởng,

ví dự như các loại tảo.

Tảo rất ưa thích nitrate và phân bón,

và chúng sẽ hấp thụ những hóa chất này.

Chúng sẽ phát triển ồ ạt
khi gặp điều điện thuận lợi.

Và chúng sẽ sinh ra hàng loạt
tảo mới.

Đó gọi là sự tảo nở.

Vấn đề là khi tảo
phát triển nhanh như vậy,

chúng sẽ hút hết oxi trong nước

Ngay khi điều đó xãy ra

thì những sinh vật khác trong nước
không thể tồn tại.

Vậy chúng ta có thể làm gì?

Chúng tôi đang sản xuất loại robot mà có thể ăn tảo

tiêu thụ tảo và làm nó an toàn.

Đó là vấn đề đầu tiên.

Vấn đề thứ 2 cũng do chúng ta tạo ra,

đó là ô nhiễm dầu.

Dầu được thải ra từ máy móc

và tàu mà chúng ta dùng.

Thỉnh thoảng những tàu chở dầu
thải dầu ra biển,

Đó là cách thải dầu ra biển.

Sẽ thật tốt khi chúng ta
biết cách xử lí nó

bằng cách sử dụng robot có khả năng ăn
dầu đã được thải ra từ các mõ dầu

Và đó là điều chúng tôi làm.

Chúng tôi chế tạo robot
mà có thể "ăn" ô nhiễm.

Để thực sự chế tạo robot,

chúng tôi lấy cảm hứng từ 2 sinh vật sống.

Ở phía bên phải này là cá mập phơi.

Nó là loài cá mập khổng lồ.

Chúng không ăn thịt nên bạn
có thể bơi cùng chúng,

như bạn thấy đấy.

Và cá mập phơi há miệng

và bơi trong nước và bắt các sinh vật phù du.

Khi nó làm vậy, nó tiêu hóa thức ăn,

và nó sử dụng năng lượng ấy
để tiếp tục di chuyển.

Vậy,liệu ta có thể tạo ra robot như vậy

giống cá mập phơi có lướt trong nước

và "ăn hết" ô nhiễm?

Hãy xem nếu ta có thể làm như vậy.

Tuy nhiên, chúng tôi còn lấy cảm hứng từ
những loài khác.

Đây là hình ảnh của con cà cuống,

và chúng thực sự rất dễ thương.

Khi chúng bơi trong nước,

chúng dùng chân giống mái chèo
để tiến về phía trước.

Vì vậy chúng tôi lấy 2 sinh vật này

và kết hợp chúng để tạo ra
1 loại robot mới.

Thực ra bởi vì chúng tôi lấy cảm hứng
từ cà cuống

và robot của chúng tôi ngồi trên mặt nước,

và nó chèo,

chúng tôi gọi nó là "row-bot".

vì vậy 1 row-bot là một robot
mà có thể chèo.

Vậy trông nó như thế nào?

Và đây là hình ảnh của Row-bot,

và bạn thấy đấy,

nó không hề giống bất kì loại robot mà
ta đã nhìn thấy lúc đầu

Google đã lầm; robot không
giống như vậy,

mà nó giống như thế này.

Và tôi có mang một Row-bot ở đây.

Tôi sẽ cầm lên cho các bạn.

Nó đem đến cảm nhận về kích thước,

và nó trông không giống các
loại robot khác.

OK, nó làm từ nhựa plastic,

và chúng ta sẽ nhìn vào các bộ phận

tạo nên Row-bot

điêu gì khiến chúng đặc biệt.

Row-bot gồm 3 phần,

và những phần này giống các bộ phận
của bất kì sinh vật sống nào.

Nó có não,

có cơ thể

và dạ dày.

Nó cần dạ dày để tạo ra năng lượng.

bất kì Row-bot nào cũng sẽ có 3 bộ phận
đó,

và bất kì sinh vật sống nào cũng thế.

Vì vậy hãy nhìn vào chúng 1 lần.

Nó có cơ thể

và được làm từ nhựa plastic,

và nó đứng trên mặt nước.

Nó có chân chèo ở phía bên đây

mái chèo giúp chúng di chuyển

giống như con cà cuống vậy.

Nó có cơ thể làm từ nhựa,

nhưng nó có 1 cái miệng bằng
cao su mềm ở đây,

và cái miệng ở đây, nó có 2 miệng.

Tại sao nó lại có 2 miệng?

Một cái là để đưa thức ăn vào

và một cái là thải thức ăn ra.

Bạn thấy đấy, nó có 1 cái miệng
và 1 mông đít,

hoặc một...

(cười)

cái mà để những thứ đó đi ra,

giống như 1 sinh vật sống thực thụ.

Vì thế nó bắt đầu trông giống cá mập phơi.

Và đó là cơ thể của Row-bot.

Bộ phận thứ 2 là dạ dày.

Chúng ta cần nạp năng lượng cho robot
và xử lí ô nhiễm,

vì thế khi chất ô nhiễmđi vào chiếc robot này,

nó sẽ làm gì đó.

Nó có một pin ở giữa được gọi là
pin nhiên liệu vi sinh

Tôi sẽ để row-bot xuống và nhấc pin
nhiên liệu lên.

Đây. Thay vì dùng pin,

hay hệ thống năng lượng truyền thống,

nó có một trong số đó.

Đây là dạ dày của row-bot.

Và nó thực sự là một cái dạ dày

vì bạn có thể cho năng lượng vào phía trong từ các dạng của ô nhiễm,

và nó tạo ra điện.

Vậy nó là cái gì?

Nó là pin nhiên liệu vi sinh.

Nó hơi giống với pin
năng lượng hóa chất,

cái mà các bạn có thể bắt gặp ở trường,

hoặc thấy nó trên tin tức.

Pin nhiên liệu hóa chất
dùng hydro và ô xi

và kết hợp chúng lại tạo ra điện.

Đó là công nghệ được thiết lập tốt và
sử dụng trên tàu vũ trụ Apollo.

Đó là từ 40, 50 năm trước rồi.

Cái này mới hơn chút.

Nó là pin nhiên liệu vi sinh

Nó có cùng nguyên lí:

nó lấy ô-xi từ một bên,

nhưng thay vì dùng hydro ở bên còn lại,

nó có một chút soup,

và bên trong soup đó là các vi trùng sống.

Bây giờ, nếu bạn lấy một it
vật liệu hữu cơ-

có thể là sản phẩm bỏ đi hoặc thức ăn,

có thể một ít bánh mỳ

bạn cho nó vào và các vi trùng sẽ ăn nó,

và chúng sẽ biến thức ăn đó thành điện.

Không chỉ có vậy, nếu bạn chọn
đúng loại vi trùng,

bạn có thể dùng pin nhiên liệu vi trùng
để xử lí ô nhiễm.

Nếu bạn chọn đúng loại vi trùng,

Những vi trùng này sẽ ăn tảo

Nếu bạn dùng các loại vi trùng khác,

chúng sẽ ăn dầu mỏ tinh chế và dầu thô.

Vậy bạn có thể thấy cách mà
cái dạ dày được dùng

không chỉ để xử lí ô nhiễm

mà còn tạo ra điện từ ô nhiễm.

Vì thế robot sẽ di chuyển
trong môi trường,

đưa thức ăn vào dạ dày,

tiêu hóa thức ăn, tạo ra điện,

sử dụng nguồn điện đó
để di chuyển trong môi trường

và tiếp tục như vậy.

Ok, hãy cùng xem điều gì xảy ra
khi chúng ta chạy row-bot

khi rowbot bơi chèo.

Đây là một số video,

Điều đầu tiên bạn thấy,
hi vọng bạn có thể thấy ở đây

là miệng của robow mở.

Miệng ở đằng trước và phía đáy đều mở,

và khi nó đạt độ mở vừa đủ,

và robot sẽ bắt đầu bơi về phía trước.

Nó di chuyển trong nước

để thức ăn đi vào và chất thải đi ra.

Khi nó di chuyển đủ rồi

nó dừng và khép miệng lại

từ từ khép miệng

và tiếp đó nó sẽ đứng đây,

và tiêu hóa thức ăn.

Đương nhiên, những
pin nhiên liệu vi trùng này,

chúng chứa vi trùng.

Điều bạn cần là thật nhiều năng lượng

được tạo ra bởi những vi trùng này
càng nhanh càng tốt.

Nhưng ta không thể ép
vi trùng

và chúng tạo ra một lượng điện nhỏ
mỗi giây.

Chúng tạo ra milliwatts hoặc microwatts.

Nào hãy xem nó trong từng ngữ cảnh.

Ví dụ chiếc điện thoại di động

một trong những cái hiện đại

khi bạn dùng nó, nó tiêu tốn 1 watt.

Vì vậy nó sử dụng năng lượng nhiều
gấp ngàn hoặc triệu lần

so với pin nhiên liệu vi sinh.

Vậy ta xử lý bằng cách nào?

Well, khi row-bot đã tiêu hóa xong,

khi nó lấy thức ăn vào,

nó sẽ đứng lại và đợi cho tới khi đã tiêu thụ hết thức ăn.

Qúa trình đó có thể mất hàng giờ,
thậm chí vài ngày.

Vậy một chu trình điển hình của Row-bot
trông như thế này:

mở miệng ra,

di chuyển,

khép miệng lại

và đứng lại 1 lúc để đợi.

Khi đã tiêu hóa hết thức ăn,

nó tiếp tục lặp lại chu trình đó.

Nhưng bạn có thấy nó giống
1 sinh vật thực sự không?

Nó giống những thứ mà chúng ta làm.

Tối thứ 7, chúng ta ra ngoài, mở miệng,

lấp đầy dạ dày,

ngồi trước TV và tiêu hóa.

Và khi nạp đủ, chúng ta tiếp tục
làm lặp lại.

OK, nếu chúng ta gặp may với
vòng tuần hoàn này,

vào cuối chu trình chúng ta sẽ có
đủ năng lượng dự trữ

cho chúng ta làm những việc khác.

Ví dụ như chúng ta có thể gửi tin nhắn,

có thể gửi tin nhắn và nói,

"đây là lượng ô nhiễm
mà tôi đã ăn gần đây đó",

hoặc " Đây là thứ tôi đã gặp",

hoặc " đây là nơi tôi đã ở"

Khả năng gửi tin nhắn và nói "đây là nơi tôi đã ở",

thực sự rất quan trọng.

Nếu ta nghĩ về việc tràn dầu
mà ta đã thấy trước đó,

hoặc sự bùng nổ của tảo,

điều bạn cần làm là đưa Row-bot đến đó,

và để chúng ăn hết
những ô nhiễm đó,

và bạn phải thu nhặt chúng.

Tại sao?

Bởi vì rowbot hiện tại,

rowbot mà tôi có ở đây,

chúng chứa động cơ và dây dẫn,

và những chi tiết mà bản thân chúng không thể tự phân hủy.

Những rowbot hiện nay đều chứa những
thứ giống pin độc hại

Bạn không thể để chúng trong môi trường,

vì vậy bạn cần theo dõi chúng,

và khi chúng hoàn thành nhiệm vụ,

bạn phải tập hợp chúng lại

Điều đó hạn chế số lượng Rowbot
bạn có thể dùng.

Hoặc mặt khác,

bạn có một robot ít nhiều
trông giống một sinh vật,

khi chúng đi tới cuối cuộc đời,

chúng chết và phân hủy về hư không.

Vậy có phải tuyệt vời không nếu
những robot này

thay vì được từ nhựa,

được làm từ những vật liệu khác

mà khi bạn vứt nó ở đâu đó,

nó sẽ phân hủy thành hư không?

Điều đó thay đổi cách chúng ta dùng robot.

Thay vì vứt 10 hay 100 ra ngoài môi trường

và theo dõi chúng,

và khi chúng chết,

phải thu gom chúng lại,

bạn có thể đặt hàng nghìn,

hàng triệu, hàng tỉ robots
ra ngoài môi trường.

Chỉ cần dàn chúng ra xung quanh.

Bạn biết rằng khi chúng chết đi, chúng sẽ
phân hủy hoàn toàn.

Bạn không cần bận tâm về chúng.

Vì thế điều đó thay đổi cách chúng ta
nghĩ về robots.

và cách ta sử dụng chúng.

Vậy câu hỏi là
ta có thể làm được không?

vâng được, chúng tôi sẽ chỉ ra rằng
là có thể.

bạn có thể tạo ra robots có thể
phân hủy được

điều thực sự thú vị là bạn có thể dùng
những vật liệu tại gia

để tạo ra robot có thể phân hủy này

Tôi sẽ cho bạn thấy vài thứ,
bạn sẽ ngạc nhiên đó.

Bạn có thể làm robot từ thạch.

Thay vì sử dụng động cơ, thứ mà
chúng ta đang có hiện nay,

chúng ta có thể tạo ra những thứ
gọi là cơ nhân tạo.

Cơ nhân tạo là những vật liệu thông minh,

bạn sử dụng điện cho chúng,

và chúng co rút, hoặc uốn cong hay xoắn.

Chúng trông giống như những
bó cơ thực thụ.

Vậy thay vì sử dụng động cơ,
bạn dùng những cơ nhân tạo này.

Và bạn có thể tạo cơ nhân tạo từ thạch.

Nếu bạn lấy một tí thạch và muối,

và làm một thủ thuật nhỏ,

bạn sẽ tạo ra cơ nhân tạo.

Chúng tôi đã chỉ ra rằng ta có thể
tạo ra dạ dày của pin nhiên liệu vi trùng

từ giấy.

Vậy bạn có thể làm cả một robot từ
những vật liệu có thể phân hủy.

Bạn ném chúng ra ngoài và
chúng sẽ phân hủy hết.

Chà, điều này thực sự thú vị.

Nó sẽ thay đổi hoàn toàn cách
chúng ta nghĩ về robot,

nhưng nó cũng cho phép bạn trở nên
sáng tạo

theo cách chúng ta nghĩ ta
có thể làm gì với những robot này.

Tôi sẽ lấy 1 ví dụ.

Nếu bạn có thể dùng thạch để làm robot,

bây giờ, bạn ăn thạch đúng không?

vậy tại sao bạn không làm như thế này?

Một robot bằng gấu kẹo.

Và đây là một số gấu kẹo
tôi đã chuẩn bị trước.

Đây rồi. Tôi có một gói,

và tôi chọn vị chanh.

Tôi sẽ ăn miếng kẹo này này, nó không
phải là robot, ok?

Chúng ta phải giả vờ.

Và điều bạn làm là cho nó vào miệng bạn,

vị chính khá ngon đấy.

Đừng cố nhai kỹ quá, nó là 1 robot,
nó không thích vậy đâu.

Và sau đó bạn nuốt nó.

Và nó xuống dạ dày của bạn.

Và khi nó ở trong dạ dày của bạn, nó di
chuyển, nghĩ, xoắn, uốn cong,

nó làm gì đó.

Nó có thể đi sâu hơn xuống ruột,

tìm ra liệu bạn có chỗ loét hay
ung thư nào không,

có thể tiêm, đại loại như vậy.

Bạn biết rằng khi nó
hoàn thành nhiệm vụ,

nó có thể bị dạ dày tiêu hóa,

hoặc nếu bạn không muốn điều đó,

nó có thể đi xuyên qua bạn,

ra toilet,

và được phân hủy an toàn trong môi trường.

Vậy, một lần nữa nó thay đổi
cách ta nghĩ về robot.

Vậy, chúng tôi đã bắt đầu xem robot
như một vật có thể ăn ô nhiễm,

và sau đó chúng tôi nhìn robot như 1 vật
ta có thể ăn.

Tôi hi vọng đã giúp đưa ra ý tưởng

và những thứ ta có thể làm với
robot tương lai.

Cảm ơn các bạn đã lắng nghe.

(vỗ tay)