Bản in

Chuyện lạ

Thứ Tư, 24/2/2016 01:50

Đồ lặn làm từ lông?

Rái cá có thể là loài vật truyền cảm hứng và ý tưởng phát triển mới cho ngành vật liệu cũng như công nghiệp dệt may.

Rái cá là loài động vật rất dễ thương và thân thiện. Tuy nhiên, loài động vật có vú sống ở biển này hiện đang gây ngạc nhiên lớn cho các nhà khoa học.

Mặc dù chúng thường bơi lội trong vùng biển có nhiệt độ ở mức 16°C hoặc lạnh hơn, nhưng chúng vẫn có thể duy trì nhiệt độ cơ thể ấm áp vào khoảng 38°C. Điều đặc biệt nằm ở chỗ, chúng không cần sử dụng một lớp mỡ giữ nhiệt như cá voi, hải cẩu và sư tử biển.

Đồ lặn làm từ lông? - 1

Lông của rái cá vẫn còn rất nhiều bí ẩn cần lời giải đáp

Hiện nay, các nhà khoa học đang bắt đầu nghiên cứu sâu về phương pháp giữ nhiệt thần kì của loài vật này và ứng dụng vào việc chế tạo các loại quần áo bơi cho các thợ lặn ở vùng nước lạnh.

Bí quyết của rái cá là gì? Chúng có bộ lông dày đặc nhất trong tất cả các loài động vật có vú. Trong một diện tích da lớn bằng một con tem (6,5cm 2 ) đã có khoảng 1 triệu sợi lông. Khi chúng bơi lặn trong nước, lớp lông dày này sẽ giữ lại không khí và ngăn nước chạm vào da, từ đó chống lại sự mất nhiệt của cơ thể.

Một số nhà nghiên cứu hiện nay đang nghiên cứu một loại bề mặt được bao phủ bởi cấu trúc có rất nhiều sợi lông lấy ý tưởng từ da rái cá. Công nghệ này có tên là áo lặn bằng lông (furry wet suits).

Tuy nhiên hiện nay, loại cấu trúc này vẫn đang trong giai đoạn phát triển và chưa thể cho ra được sản phẩm cuối cùng. Chính vì thế, các nhà khoa học đang cố gắng nghiên cứu sâu hơn để giúp đỡ cho các nhà sản xuất và kĩ sư kĩ thuật trong quá trình chế tạo.

Tính chất gồ ghề của bề mặt sẽ tác động đến tính thấm nước của những vật liệu này. Hay nói một cách khác, chính công thức hóa học quyết định tính thẩm thấu của vật liệu. Các nhà khoa học đã nghiên cứu từ lâu những tính chất chất đặc biệt này.

Những gợn sóng hoặc rãnh siêu nhỏ trên bề mặt vật liệu khi xuất hiện với số lượng lớn sẽ tạo thành các hiệu ứng tổng hợp khác nhau vô cùng đa dạng. Một số nhà nghiên cứu khác cũng đã bắt đầu nghiên cứu về những cấu trúc linh hoạt như lông, tóc ảnh hưởng đến tính năng chống thấm nước của vật liệu.

Gần đây, các nhà khoa học đã bắt đầu bước tiến đầu tiên trong việc phát triển các thiết kế có cấu trúc tương tự như lông thú. Họ đã lấy ý tưởng từ bộ lông dày đặc của rái cá và hải cẩu giúp tạo ra một lớp vỏ bọc không khí, khiến cho nước không thể tiếp xúc vào da của những sinh vật này.

Bên cạnh đó, việc nghiên cứu này sẽ giúp trả lời câu hỏi liệu cấu trúc phủ lông số lượng lớn có thể chống thấm nước hiệu quả như những cấu trúc bề mặt siêu rãnh hay không?

Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học thử nghiệm loại bề mặt phủ đầy lông cứng, ngắn và có kích thước lớn. Đầu tiên, họ đã sử dụng tia laser để khắc một khuôn mẫu có chứa đến hàng trăm lỗ khác nhau.

Sau đó, họ đã đổ đầy vào khuôn này loại silicone dạng lỏng. Khi sillcone đông lại, các nhà khoa học gỡ khuôn ra và từ đó có được một tấm cao su phủ đầy lông silicone. Các nhà khoa học sau đó sẽ nhúng tấm cao su này vào nước và xem xét hiện tượng xảy ra. Nếu nước càng thâm nhập chậm vào lớp khí giữa những sợi lông thì vật liệu này càng được xem là có tính chống thấm nước cao.

Tương tự, các nhà khoa học sẽ tiếp tục thay đổi cấu trúc, mật độ và kích thước của sợi lông để tìm ra loại hình thích hợp nhất. Họ phát hiện ra rằng loại lông có kích thước càng dài và mật độ càng lớn thì càng chống thấm nước tốt hơn và thời gian kéo dài lâu hơn.

Phát hiện mới này có rất nhiều ứng dụng trong thực tế, bao gồm lĩnh vực cơ học chất lỏng và các loại cấu trúc tản nhiệt của xe hơi.

Các nhà nghiên cứu cho rằng phát hiện này vẫn chưa được tối ưu vì cấu trúc lông của rái cá dài và thô hơn hẳn so với sợi silicone. Hơn nữa, mặt cắt của những sợi lông này lại có tiết diện mặt cắt là hình bầu dục. Điều này giúp chúng phối hợp với nhau thành một tổng thể kín kẽ và không thấm nước tốt hơn hẳn.

Theo khampha