Bộ giáp siêu cứng của tôm bọ ngựa
Nổi tiếng là loài sinh vật kiêu ngạo nên những cuộc chiến đồng loại không hiếm xảy ra với loài tôm bọ ngựa (tôm tít). Đáng lưu ý, 2 con tôm bọ ngựa có thể đánh nhau nhưng không con nào bị thương. Đó là bởi vì những chiến binh tí hon này mang trên mình một tấm áo giáp cực kỳ mạnh mẽ trên lưng chúng. Bộ áo giáp được gọi là “Telson” (đuôi cuối) đóng vai trò như một tấm khiên trải dài từ đầu xuống đuôi. Các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Riverside (UCR) đã nghiên cứu cấu trúc và cơ chế của Telson này và khám phá ra rằng chìa khóa cho sự dẻo dai của bộ giáp dường như là một giàn giáo hình xoắn ốc nằm bên dưới mỗi tấm khiên. Cấu trúc xoắn ngăn ngừa nứt từ quá trình tôm bọ ngựa sinh trưởng, đồng thời làm giảm tác động khi có lực tác động mạnh và làm giảm chấn thương.
Dựa vào vi cấu trúc chống va đập này, mà các nhà nghiên cứu tại UCR đã chế tạo các thiết bị thể thao áo giáp cơ thể cho cảnh sát và quân đội, máy bay không người lái, lưỡi tuốc-bin, các vật liệu hàng không, xe cộ, xe quân sự, máy bay, trực thăng, xe đạp và tàu biển... và được cấp bằng sáng chế các thiết bị này từ năm 2016.
Máy bay siêu nhỏ từ hạt bồ công anh
Cách mà hạt bồ công anh trôi trong gió hay bắt nắng mặt trời lấp lánh khi chúng rơi xuống đất, đã khiến các nhà nghiên cứu quan sát và suy nghĩ rằng: Con đường vô hình để lại phía sau vệt bay của hạt bồ công anh có thể dẫn tới những tiến bộ thú vị trong chuyến bay không người lái và giám sát ô nhiễm không khí. Các nhà nghiên cứu biết rằng cơ chế mang các loại hạt giống như một cây chổi quét ống khói. Cơ chế “nhảy dù” của hạt bồ công anh dường như được thực hiện trong một không gian trống. Vì vậy, các nhà khoa học tại Đại học Edinburgh (Scotland) đã tạo ra một đường hầm gió nhằm đưa các hạt bồ công anh vào thí nghiệm, và họ đã khám phá ra “một hành vi chất dịch thế hệ mới”.
Các nhà khoa học giải thích: Không khí chảy qua các sợi tơ của hạt và để lại phía sau một vệt xoáy không khí được gọi bằng thuật ngữ “vòng xoáy tách biệt”. Chính vòng xoáy này đã làm tăng lực kéo của hạt bồ công anh tạo ra một chuyến bay hiệu quả gấp 4 lần so với thông thường. Khám phá này đã mở ra cánh cửa phát minh ra những loại máy bay không người lái siêu nhỏ nhằm thực hiện các chuyến bay không tiêu tốn nhiên liệu. Nếu bay theo cơ chế hạt bồ công anh, máy bay có thể di chuyển lâu hơn và có thể giám sát và đo chất lượng không khí, điều hướng gió hay tốc độ, thậm chí thực hiện các hoạt động khác mà không ai nhận ra chỉ bởi vì cơ chế bay dạng này quá nhỏ bé.
Keo siêu dính của loài ong
Ong mật bay từ hoa này sang hoa khác để lấy phấn hoa và lưu trữ nó trên cơ thể khi bay về tổ. Nhưng nếu gặp trời mưa thì sao? Để ứng phó với tình trạng này, ong tiết ra một chất keo dính với mật hoa biến phấn hoa thành một thứ viên nén kháng nước. Từ cơ chế này đã truyền cảm hứng cho việc ra đời những loại keo dính công nghệ cao có thể dính chặt và gỡ ra khi cần thiết.
Chân của loài ong khi giữ phấn hoa có khả năng tạo ra thứ chất kết dính giúp giữ phấn hoa không bị nước mưa làm tan rã. Ảnh nguồn: Visne
Ông Carson Meredith, kỹ sư tại Học viện công nghệ Georgia (Atlanta, Georgia, Mỹ), giải thích: Ong nhổ ra thứ chất dính với mật hoa mà chúng lấy. Nước bọt đó sẽ phủ lên phấn hoa khi con ong lấy nó, kế đó dầu từ hoa sẽ phủ bóng phấn hoa. Kỹ thuật xếp tầng này là một công thức hoàn hảo để chống ẩm ướt. Tốc độ cũng là nhân tố quan trọng, ở đây liên quan đến một thuật ngữ gọi là “phản ứng nhạy cảm” - nghĩa là “áp lực loại bỏ nó càng nhanh thì nó sẽ kháng cự lại rất mạnh”. Vì vậy khi các con ong sử dụng sự phối hợp, những động tác chậm diễn ra ở chân của nó sẽ loại bỏ các hạt phấn hoa, chúng rớt ra dễ dàng. Nhưng nếu hạt mưa rơi xuống đụng vào một trong các hạt phấn hoa thì sự kết dính sẽ diễn ra mạnh hơn.
Ý tưởng này được ứng dụng trong ngành dược và mỹ phẩm. Trong những lĩnh vực này, thường người ta muốn sự kết dính lâu bền, nhưng chúng có thể dễ dàng được loại bỏ... Điều này bao gồm khả năng chuyển các hạt nhỏ từ nơi này sang nơi khác, như trong trang điểm hay sự thâm nhập thuốc cho từng mô cụ thể trong cơ thể.
Sản xuất bàn chải từ ý tưởng cái lưỡi mèo
Loài mèo dành rất nhiều thời gian trong ngày để liếm lông nhằm vừa làm sạch và làm đẹp. Các nhà nghiên cứu đã quan sát và áp dụng cơ chế này trong các loại người máy và công nghệ làm sạch kiểu mới. Lưỡi nhám của mèo được phủ những chiếc gai góc cạnh gọi là nhú. Cái nhú này làm bằng keratin tương tự như thứ tạo ra móng tay người. Các nhà nghiên cứu tại Viện công nghệ Ceorgia (GIT - Mỹ) đã rất quan tâm tới việc làm thế nào mà các nhú có thể phân bổ chính xác độ ẩm trong bộ lông mèo dễ dàng đến thế. Các kỹ sư ở GIT đã tìm hiểu nhú và biết rằng nó có hình dạng vẩy với 2 đầu rỗng, chính hình dạng này đã tạo ra sức căng bề mặt làm khóa các giọt nước bọt cho đến khi nó đủ thời gian để làm sạch.
Lưỡi mèo chứa rất nhiều chất lỏng, cụ thể mỗi 1 cái nhú có chứa 4,1 microlit nước, cả cái lưỡi mèo cung cấp khoảng 1/5 tách nước truyền vào bộ lông mèo/ngày. Các nhà nghiên cứu cũng tạo ra một cái bàn chải lấy cảm hứng từ lưỡi mèo bằng cách tạo ra các mô hình lưỡi mèo 3D, cái bàn chải này giúp đưa thuốc hay xà bông, dầu xả vào bộ lông thú để giảm chất gây dị ứng.