Sức mạnh của origami

Công nghệ thăm dò sao Hỏa có thể dựa vào một hình thức nghệ thuật từ quá khứ: nghệ thuật gấp giấy origami của Nhật Bản. Phòng thí nghiệm phản lực của NASA (JPL) đã phát triển một robot thám hiểm có thể gấp lại được như nghệ thuật origami. Robot mang tên Puffer, trong đó các nhà nghiên cứu thiết kế 4 bánh xe có thể thu lại trong thân robot khiến nó nhỏ gọn gần như chiếc điện thoại di động. Robot Puffer không chỉ di chuyển linh hoạt mà có thể bò vào không gian chật hẹp, có thể rơi vào hố và miệng núi lửa. Robot này đã được thử nghiệm trên núi Erebus, ngọn núi lửa hoạt động ở Nam cực cũng như khu nghỉ mát trượt tuyết ở Colorado để kiểm tra khả năng thích nghi trong môi trường băng giá. Các tấm pin năng lượng mặt trời được đặt trên bụng của Puffer giúp nó có thể lật qua khi sạc điện. Puffer có thể di chuyển liên tục 625m trên địa hình bằng phẳng; được trang bị chip có thể phóng to các vật siêu nhỏ, khoảng 10 microns. Ngoài ra còn có một quang phổ kế để đo lường tính chất hóa học của đá và mẫu nước và thậm chí kiểm tra chất hữu cơ.

Puffer mở ra khả năng chế tạo các thế hệ robot mới khám phá sao Hỏa và nhiều hành tinh khác. Hơn nữa với khả năng gấp gọn, một con tàu vũ trụ có thể chở một lúc nhiều loại robot với các chức năng khác nhau như thám hiểm, theo dõi mục tiêu ở những nơi hiểm trở như hang động, miệng núi lửa, ống dung nham và các vách đá. Với khả năng xếp nhỏ lại, các robot có thể chui vào những không gian nhỏ, leo dốc cao và dễ dàng hấp thu năng lượng mặt trời để sạc pin.

Robot Puffer không phải là sản phẩm đầu tiên sử dụng nghệ thuật gấp giấy Nhật Bản để giải quyết vấn đề không gian vũ trụ. Trong năm 2013, nhà nghiên cứu NASA Brian Trease hợp tác với người tiên phong áp dụng nghệ thuật origami Robert Lang để thiết kế một chương trình mới cho các tế bào năng lượng mặt trời. Thay vì sử dụng các nếp gấp vuông thường thấy trong tấm pin năng lượng mặt trời như trạm không gian quốc tế, họ sử dụng các kỹ thuật gấp cánh quạt giúp thu gọn dễ dàng trên một tàu vũ trụ. Giải pháp của họ cho phép gấp một tấm pin năng lượng mặt trời rộng 24m xuống còn chưa đầy 3m. “Origami như là một giải pháp bởi vì nếu bạn muốn gấp bất cứ vật gì đều xuất phát từ origami”, ông Trease nói. Ông từng có kỷ niệm đẹp với origami trong thời gian du học về điện tại Nhật Bản và origami như chiếc cầu nối xóa bỏ rào cản ngôn ngữ với gia đình chủ nhà nơi ông ở.

Ứng dụng thực tế của origami còn mở rộng sang nhiều lĩnh vực khác. Kỹ sư cơ khí tại Đại học Brigham Young, bang Utah của Mỹ đã khai thác những đường cong từ những mẫu gấp hình origami cho công ty sản xuất phụ tùng Yoshimura để sản xuất tấm chắn chống đạn sử dụng cùng lúc cho 3 nhân viên cảnh sát nhưng chỉ nặng bằng một nửa loại thông thường.

60 năm sau khi nghệ sĩ bậc thầy về origami Akira Yoshizawa chính thức đưa nghệ thuật origami phổ biến toàn cầu, giờ đây đến thời đại thế giới áp dụng origami vào khoa học. Các đối tác đã chứng minh hiệu quả của nghệ thuật này là rất có giá trị.

KHÁNH MINH

Tin cùng chuyên mục