GPS tự nhiên trong đầu ong

Khi rời tổ, ong đã mang theo một “hệ thống GPS” riêng. Bằng cách phân tích các hoa văn trên bầu trời và tốc độ bay, ong có thể xác định vị trí và quay về tổ an toàn. Giáo sư Anders Mikkelsen (Đại học Lund, Thụy Điển) cho biết:
“Chúng không cần điện thoại thông minh hay vệ tinh. Ong chỉ dựa vào ánh sáng phân cực từ bầu trời và tốc độ bay để không bị lạc.”

Ông cùng nhóm nghiên cứu thuộc dự án InsectNeuroNano của EU đang tìm cách tái tạo hệ thống định vị này trên chip máy tính. Mục tiêu là tạo ra chip nhỏ gọn, hiệu quả hơn nhiều so với công nghệ hiện nay.

Một con ong nặng chưa tới 1 gram, tiêu thụ chưa đến 0,01 watt để vận hành bộ não. Trong khi đó, chip nhẹ nhất hiện nay có thể nặng hơn 80 gram và tiêu thụ hơn 7 watt. Nếu chip có thể đạt hiệu suất như não ong, đó sẽ là bước đột phá lớn.

Chip chuyên biệt – chiến lược khác biệt

Khác với CPU đa năng hay GPU xử lý hình ảnh, chip của InsectNeuroNano chỉ làm một việc duy nhất: xác định vị trí dựa trên tín hiệu ánh sáng và tốc độ. Chính sự chuyên biệt này giúp chip nhỏ gọn và tiết kiệm năng lượng, giống như bộ não ong vốn tiến hóa để tối ưu cho việc định vị.

Từ não côn trùng đến mạch quang tử

Giáo sư Elisabetta Chicca (Đại học Groningen, Hà Lan) cho biết:
“Trong nhiều trường hợp, tự nhiên đã có giải pháp gọn nhẹ, tiết kiệm năng lượng. Bộ não côn trùng là một ví dụ. Chúng ta chưa hiểu hết, nhưng đã đủ để bắt đầu xây dựng hệ thống.”

Nhóm nghiên cứu không chỉ học hỏi từ sinh học mà còn đóng góp ngược lại: các mô hình chip có thể gợi ý cách các mạch thần kinh trong não côn trùng được kết nối.

Đặc biệt, chip mới sử dụng mạch quang tử nano – dẫn truyền dữ liệu bằng ánh sáng qua các cấu trúc siêu nhỏ. Điều này vừa tiết kiệm năng lượng, vừa phù hợp với cảm biến ánh sáng vốn là “đôi mắt” của chip.

Những bước đầu cho robot ong

Dự án kéo dài đến tháng 9/2026 đã tạo ra nguyên mẫu chip đầu tiên mô phỏng chức năng não ong trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, theo Mikkelsen, công nghệ này cần khoảng 10 năm nữa mới có thể ứng dụng thực tế.

Tầm nhìn dài hạn là tạo ra những robot cỡ ong có thể tự định vị bằng cách “đọc” bầu trời, giống như ong thật. Chúng có thể được sử dụng để làm sạch môi trường, xây dựng cấu trúc, hoặc thụ phấn nhân tạo cho cây trồng.

“Chúng tôi đã đi từ ý tưởng lý thuyết đến nguyên mẫu trên bàn thí nghiệm. Giờ là lúc mở rộng quy mô và biến nó thành hệ thống hoàn chỉnh,” Mikkelsen chia sẻ.

Công trình này không chỉ mở ra hướng đi mới cho ngành chip, mà còn cho thấy cách khoa học liên ngành – kết hợp sinh học, vật lý và công nghệ – có thể tạo ra những giải pháp đột phá. Từ bộ não nhỏ bé của ong, nhân loại có thể khai sinh thế hệ chip siêu nhỏ, siêu tiết kiệm năng lượng, phục vụ cho một tương lai số hóa và bền vững.