Một quốc gia tạo ra thứ có thể nâng vật nặng bằng 10 con voi, lập kỷ lục "vô tiền khoáng hậu": Để làm gì?

Trung Quốc đã thử nghiệm một hệ thống robot khổng lồ có thể giúp duy trì các lò phản ứng tổng hợp hạt nhân trong tương lai, đưa đất nước này tiến gần hơn đến mục tiêu lâu dài là xây dựng một "mặt trời nhân tạo".

Hệ thống nền tảng thử nghiệm xử lý từ xa được thiết kế để hoạt động trong môi trường khắc nghiệt với nhiệt độ cao, từ trường mạnh và bức xạ mạnh - những điều kiện mà con người không thể sống sót.

Theo Science and Technology Daily, cỗ máy này bao gồm ba cánh tay robot, trong đó có một bộ phận điều khiển khổng lồ có khả năng nâng 60 tấn, tương đương với trọng lượng của 10 con voi châu Phi, với độ chính xác đến từng milimet.

Nền tảng này được xây dựng cho Cơ sở nghiên cứu toàn diện về công nghệ tổng hợp, hay CRAFT, một dự án quan trọng thuộc Viện Vật lý Plasma tại Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc ở Hợp Phì.

CRAFT, có biệt danh là Kuafu theo tên một nhân vật thần thoại đuổi theo mặt trời, bổ sung cho lò phản ứng tổng hợp hạt nhân thử nghiệm EAST của Trung Quốc, thường được gọi là "mặt trời nhân tạo".

Nâng vật nặng, độ chính xác cao

Trong quá trình vận hành lò phản ứng tổng hợp hạt nhân, các thành phần cốt lõi như lớp vỏ bọc – lớp bảo vệ được thiết kế để chịu được nhiệt độ, áp suất và bức xạ cực lớn từ plasma tổng hợp hạt nhân – dễ bị hư hỏng do điều kiện làm việc khắc nghiệt.

Do đó, việc bảo trì chỉ có thể được thực hiện từ xa bởi các robot có khả năng hoạt động dưới áp lực của nhiệt độ cao, từ trường mạnh và bức xạ neutron. Mặc dù robot công nghiệp đã có những tiến bộ nhanh chóng, nhưng các mô hình hiện tại không được thiết kế để chịu được những môi trường khắc nghiệt như vậy trong khi vẫn phải mang vác tải trọng nặng với độ chính xác cực cao.

Trong quá trình thử nghiệm, cánh tay chính đã chứng minh độ chính xác nâng theo phương thẳng đứng khoảng 3 đến 4mm, trong khi hai cánh tay nhỏ hơn liên tục trở về vị trí chính xác với độ chính xác ±0,01 mm, Tân Hoa Xã đưa tin.

CGTN cho biết: "Điều này khiến nó trở thành hệ thống xử lý từ xa tiên tiến nhất trong lĩnh vực nhiệt hạch". Độ chính xác như vậy là rất quan trọng. Việc bảo trì thường xuyên là không thể tránh khỏi, và robot là công cụ duy nhất có khả năng thực hiện việc này một cách an toàn.

Theo SCMP, Tập đoàn Mitsubishi Heavy Industries của Nhật Bản đã phát triển cánh tay robot cho tàu lò phản ứng hạt nhân với tải trọng tối đa là 2 tấn, thấp hơn nhiều so với tải trọng của hệ thống mới của Trung Quốc.

Tương lai rộng mở đối với các lò phản ứng tổng hợp

Pan Hongtao, một nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý Plasma, cho biết nhóm đã vượt qua những rào cản về vật liệu, cảm biến và hệ thống điều khiển để xây dựng nền tảng này.

Ông nói với SCMP : "Các công nghệ được sử dụng để phát triển robot này dự kiến sẽ góp phần vào hoạt động của các thiết bị tổng hợp hạt nhân thế hệ tiếp theo, cả trong nước và nước ngoài".

Hơn 300 nhà khoa học và kỹ sư đang làm việc trên CRAFT, dự kiến sẽ hoàn thành vào cuối năm 2025.

Những tiến bộ của nó có thể hỗ trợ các dự án khác, bao gồm Dự án Tokamak siêu dẫn thử nghiệm plasma đốt cháy ở Hợp Phì, dự kiến hoàn thành vào năm 2027, và Dự án Lò phản ứng thử nghiệm nhiệt hạch quốc tế ở Pháp, có sự tham gia của 35 quốc gia.

Các chuyên gia cho biết nền tảng robot này có nhiều ứng dụng vượt ra ngoài phạm vi nhiệt hạch. Theo Tân Hoa Xã, nó có thể hỗ trợ kiểm tra nhà máy điện hạt nhân, phát triển hàng không vũ trụ, vận hành thiết bị hạng nặng, và thậm chí cả các nhiệm vụ cứu hộ khẩn cấp.

Những tiến bộ trong quá trình phát triển robot sẽ hỗ trợ các hệ thống tổng hợp hạt nhân trong tương lai trên toàn thế giới.

Song song bên cạnh đó, EAST - "mặt trời nhân tạo" thử nghiệm của Trung Quốc, đã đạt được những cột mốc quan trọng kể từ khi bắt đầu hoạt động vào năm 2006.

Được quản lý bởi Viện Vật lý Plasma, gần đây đã lập kỷ lục thế giới tại Trung tâm Khoa học Quốc gia Toàn diện Hợp Phì, mở đường cho nguồn năng lượng nhiệt hạch sạch và vô hạn.