Chế tạo áo giáp "siêu anh hùng" linh hoạt lấy cảm hứng từ ... tôm hùm

Thậm chí bộ giáp này không chỉ mạnh, mà còn mềm và co giãn đến mức người mặc có thể di chuyển các bộ phận cơ thể của họ một cách dễ dàng, cho dù họ đang bơi trong nước, đi bộ trên mặt đất hoặc vội vã để thoát khỏi nguy hiểm.

Mô tả đó nghe có vẻ giống như một bộ đồ được mặc bởi một siêu anh hùng trong các bộ phim Hollywood, nhưng nó thực sự có trong thực tế. Đó chính là bộ giáp của một con tôm hùm.

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts và Đại học Harvard tin rằng màng mềm bao phủ các khớp và bụng của động vật - một chất liệu cứng như cao su công nghiệp được sử dụng để chế tạo lốp xe hơi và vòi làm vườn có thể là ý tưởng tuyệt vời với sự phát triển của một loại áo giáp linh hoạt cho con người được thiết kế để che các khớp như đầu gối và khuỷu tay.

Nghiên cứu của các nhà nghiên cứu đã xuất hiện trong một ấn bản gần đây của tạp chí Acta Materialia.

"Chúng tôi nghĩ rằng công việc này có thể thúc đẩy thiết kế áo giáp linh hoạt. Lưu ý rằng lớp màng đặc biệt của tôm hùm đã giúp nó tồn tại trên Trái Đất hơn 100 triệu năm. Nếu bạn có thể chế tạo áo giáp từ những loại vật liệu này, bạn có thể tự do di chuyển các khớp của mình, và nó sẽ khiến bạn cảm thấy thoải mái hơn”, Ming Guo, Giáo sư phụ trách phát triển nghề nghiệp tại MIT nói.

Trước đó, theo Washington Post đã báo cáo vào năm 2017, Kevlar - một tấm sợi được dệt chặt thiết kế để ngăn đạn từ súng ngắn cũng có ngày hết hạn và thường kéo dài không quá năm năm.

Bộ giáp cơ thể cũng có thể không phù hợp, đặc biệt đối với các sĩ quan nữ đôi khi yêu cầu trang bị tùy chỉnh.

Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng áo giáp cơ thể cũng có thể làm giảm khả năng thiện xạ và sự tập trung của người mặc, cũng như tăng "chi phí sinh lý để hoàn thành nhiệm vụ khi làm nhiệm vụ", đồng thời cung cấp sự bảo vệ và tăng rủi ro, theo Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia.

Các nhà nghiên cứu của MIT tin rằng nghiên cứu tôm hùm có thể đưa ra một giải pháp cho vấn đề gây khó chịu cho hầu hết các bộ giáp cơ thể hiện đại đó là bộ giáp càng linh hoạt thì càng ít bảo vệ cơ thể người mặc.

Guo nói với MIT News rằng, ý tưởng phát triển áo giáp cơ thể lấy cảm hứng từ tôm hùm đã xuất hiện khi ông đang ăn và nhận thấy lớp màng trong suốt trên bụng con vật rất khó nhai. Không giống như lớp vỏ ngoài giống như xương của loài giáp xác, các mô mềm hơn của động vật vẫn là một bí ẩn.

Các nhà nghiên cứu xác định rằng độ đàn hồi và độ bền là do cấu trúc độc đáo của màng, bao gồm hàng chục ngàn lớp có thể so sánh với gỗ dán. Các sợi trong các lớp đó giúp vật liệu tiêu tán năng lượng khi bị căng thẳng, làm cho nó "chịu được thiệt hại”.

"Kiến thức học được từ màng mềm của tôm hùm tự nhiên làm sáng tỏ việc thiết kế các vật liệu mềm tổng hợp nhưng mạnh mẽ và bền bỉ để sử dụng đáng tin cậy trong điều kiện cơ học khắc nghiệt, bao gồm áo giáp linh hoạt có thể bảo vệ toàn thân mà không bị mất khả năng vận động của chi", các nhà nghiên cứu cho biết.

Guo nói với MIT News rằng vật liệu được thiết kế để tái tạo sức mạnh và tính linh hoạt như của màng tôm hùm cũng có thể được sử dụng trong kỹ thuật sinh sản và mô mềm.

Khôi Nguyên (Theo Science Alert)