Khoa học tự nhiên

Khám phá bí mật bám dính của bọ que và gợi mở những ý tưởng mới về vật liệu (14/03/2014)

Bọ que là loài côn trùng di chuyển chậm chạp nhưng chúng lại có khả năng bám dính tuyệt vời, nếu so tỷ lệ trọng lượng chân của chúng với toàn cơ thể. Chân chúng có khả năng bám dính rất tốt, thậm chí bọ que có thể treo mình trên mọi mặt phẳng, ngay cả khi di chuyển.

Cấu trúc đệm ở chân của bọ que

Các nhà nghiên cứu vật liệu của trường Đại học Cambridge đã nghiên cứu và khám phá nhiều điều thú vị về khả năng bám của loài bọ que và từ đó họ ứng dụng vào chế tạo vật lieuj có khả năng bám dính cao. Các nhà nghiên cứu cho biết, chính sự kết hợp giữa các vật liệu cứng và mềm trên chân của bọ que đã giúp chúng khắc phục mâu thuẫn về trọng lượng giữa các chi bé nhỏ và cơ thể lớn hơn nhiều. Do sử dụng hỗn hợp các đệm cứng để bám hút và đệm lông để tạo ra lực ma sát thay vì dính thật sự vào bề mặt, nên bọ que vẫn có thể di chuyển tự do khi treo ngược thân mình trên hầu như mọi vật liệu.

"Bọ que đã thực hiện một cách khéo léo để giải quyết vấn đề xung đột giữa bám dính và sự vận động, với hệ thống đệm chân kép thay đổi luân phiên giữa hai vai trò dính và bám tùy theo tình huống. Bằng cách sắp xếp và hình thái học, tự nhiên đã dạy cho chúng tôi rằng một thiết kế tốt, kết hợp các tính chất của vật liệu cứng và mềm, tạo ra các lực hợp thành như lực ma sát để có thể đi một quãng đường dài", David Labonte – đứng đầu nhóm nghiên cứu của Khoa động vật học thuộc Đại học Cambridge nói.

Nghiên cứu đã phát hiện ra chân bọ que có 2 tấm đệm với vai trò bám dính khác nau ở cuối mỗi chân, tạo lực hút cần thiết để leo lên tường và di chuyển trên mặt dưới của các cành cây. Đệm lông ở gót chân mang lại lực ma sát cần thiết để bám nhưng không dính khi di chuyển trên các mặt thẳng đứng. Điều đặc biệt là độ ma sát có thể được điều chỉnh cho phù hợp theo cách sắp xếp và hình dạng của các lông siêu nhỏ.

Lấy cảm hứng từ trường hợp của bọ que, các nhà khoa học hy vọng sẽ mở ra những cải tiến mới về vật liệu. Chẳng hạn có thể ứng dụng trong sản xuất dày thể thao, thậm chí có thể giúp một vận động viên điền kinh như Usain Bolt phá kỷ lục chạy  ở cự ly 100 m.

GS. Labonte giải thích: "Nếu bạn chạy, bạn không muốn bàn chân mình dính vào mặt đường nhưng bạn cũng không muốn chân bị trượt. Chúng tôi nghiên cứu loài côn trùng này để hiểu rõ hơn về các hệ thống sinh học và bài học từ thiên nhiên như trên sẽ tạo ra những ý tưởng mới nhằm tạo ra các thiết bị tốt hơn".

Nguồn: www.vista.vn (Theo Gizmag)