Thiết bị giúp người bình thường thành người nhện

ĐH Cornell, New York, vừa phát minh một thiết bị kết dính có cỡ một chiếc điện thoại, lợi dụng sức căng bề mặt của nước giúp con người có thể đi lại trên tường như người nhện.

Thiết bị ra đời là kết quả nghiên cứu dựa vào quan sạt loài bọ bản địa ở Florida, Mỹ. Loài bọ này có thể bám dính chặt vào lá cây với trọng lực kéo xuống bằng 100 lần trọng lượng cơ thể chúng, thế nhưng cũng có thể ngay lập tức nhảy bật đi.

Nhóm nghiên cứu đã công bố sự ra đời của thiết bị mới này trên tờ báo của Học viện quốc gia về khoa học Mỹ. Thiết bị bao gồm một tấm phẳng với những lỗ tròn với kích cỡ micron (một phần triệu của mét). Phần đáy tấm phẳng cấu tạo như một bể chứa chất lỏng, còn lớp giữa có cấu tạo hình tổ ong. Ngoài ra, một trường điện từ tạo bởi một pin 9V sẽ giúp bơm nước qua thiết bị, tạo thành những giọt nước và ép chúng lên lớp trên cùng. Sức căng bề mặt của những giọt nước làm cho thiết bị kẹp chặt vào những bề mặt khác như hai tấm kính ướt dính vào nhau.

"Ở những thí nghiệm hàng ngày, lực này thường rất yếu. Nhưng nếu bạn tạo ra đủ nhiều nhóm lực này và điều khiến được chúng, giống như những con bọ đã làm, bạn sẽ có một lực kết dính rất mạnh", trưởng nhóm nghiên cứu phát biểu.

Một trong những sản phẩm đầu tiên của nhóm nghiên cứu được làm với 1.000 lỗ có kích thước 300 micron, nó có thể giữ được khối lượng khoảng 30g, bằng khoảng hơn 70 chiếc kẹp giấy. "Chúng tôi nhận ra rằng, càng tạo ra nhiều lỗ hổng như thế trên thiết bị, lực dính càng mạnh hơn. Và theo tính toán, nếu trên 1 inch vuông với một triệu lỗ kích cỡ 1 micron, có thể giữ được khoảng 7 kg", trưởng nhóm nghiên cứu cho biết.

Để hết tính kết dính, nhóm nghiên cứu đảo ngược chiều tác dụng của điện từ trường, nước sẽ bị đẩy lại thông qua các lỗ nhỏ, phá bỏ những chiếc cầu nối kết dính siêu nhỏ đã được tạo giữa thiết bị và bề mặt bám.

Một trong những thách thức lớn nhất trong việc thiết kế thiết bị này là việc giữ các giọt nước không kết thành một nhóm. Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã thiết kế máy bơm nhằm giữ dòng nước khi mà điện từ trường bị đảo ngược.

Hiện, nhóm tiếp tục nghiên cứu những mẫu sản phẩm của tương lai với những lớp lớn hơn, với bộ dàn bơm hoàn chỉnh giúp cho lực kết dính mạnh hơn. Họ muốn phủ những giọt nước bằng những mảng mỏng, mỏng đủ để điều khiển bằng máy bơm nhưng dày đủ để triệt tiêu tình trạng ẩm ướt.