Người có thể làm... "nhện"?

Chạy trên bề mặt của những tòa cao ốc hay bám trên trần nhà giống như "người nhện" chỉ là ước mơ viển vông thôi sao?

Chưa hẳn. Nhà nghiên cứu Italia Nicola Pugno chuyên về các vật liệu đã gợi ý chế ra những đôi giày và găng tay có tính bám dính như người nhện. Với trang bị khác thường đó, một người lực lưỡng có thể giữ thăng bằng ở trần nhà hay trèo trên các bề mặt thẳng đứng một cách dễ dàng.

Trong thiên nhiên, một số loài vật đã làm được điều đó từ xa xưa chẳng hạn như loài thạch sùng, tắc kè... Nhờ những sợi lông li ti bao phủ khắp các ngón chân, những loài bò sát đó có thể bám chắc vào bề mặt thủy tinh nhẵn bóng.

Những đặc tính đó đã gợi ý cho Nicola Pugno. Và để chế tạo ra những sợi lông cực mảnh và cực bền như ở loài tắc kè, ông đã chọn một loại vật liệu lạ lùng: các ống nanotube bằng carbon.

Những cái ống này có đường kính chỉ vài nanomét (tức vài phần tỉ mét), được cấu tạo từ những nguyên tử xếp theo dạng tổ ong, chúng nhỏ hơn sợi tóc đến 100.000 lần. Do mối liên kết giữa các nguyên tử là rất lớn nên những ống đó bền chắc hơn thép 100 lần nhưng lại nhẹ hơn 6 lần. Chúng nhỏ bé và bền chắc gần giống như các sợi lông ở ngón chân của loài tắc kè có dạng rất đặc thù.

Đầu mỗi sợi lông chia ra thành hàng trăm tia nhỏ giống như nhánh của một cái cây, và chính đó là bí quyết bám dính của tắc kè. Khi tắc kè đè chân lên một bề mặt, các phân tử kératine của lông sẽ hút những phân tử của bề mặt nhờ lực Van der Waals. Tuy lực này rất yếu, nhưng những sợi lông của tắc kè tạo thành một đám rừng dày đặc.

Hàng triệu sợi lông như thế đủ để tạo nên lực bám cho nó, dù nó chỉ bám 1 chân. Nhưng làm sao nó tách ra được? Nó chỉ cần lướt bàn chân về phía trước, lúc ấy góc tạo bởi những sợi lông và bề mặt thay đổi, và lực Van der Waals sẽ yếu đi, do vậy nó có thể dễ dàng nhấc chân lên.

Các ống nanotube rất lý tưởng để hoạt động như lông chân tắc kè. Nhờ sự mềm dẻo, chúng có thể bẻ cong mà không gãy, và sau đó sẽ lấy lại hình dạng ban đầu.

Chắc chắn thiết bị của Nicola Pugno sẽ có rất nhiều ứng dụng, trước tiên là giới quân sự và các phi hành gia. Trên những trạm không gian, các phi hành gia trong tình trạng vô trọng lực bám vào tường bằng những móc Velcro.

Nhưng trong không gian, mỗi gram đều rất quan trọng, và chất liệu nanotube bằng carbon nhẹ hơn và bám dính hơn sẽ thật lý tưởng. Còn binh lính đôi khi phải thực hiện các chiến dịch khó khăn, trong đó họ phải leo lên những bờ vách thẳng đứng, và thiết bị "người nhện" đó sẽ giúp họ kín đáo hơn, nhanh nhẹn hơn và tự do trong các động tác hơn.

Nhưng trước đó Nicola Pugno còn phải vượt qua một trở ngại về kỹ thuật. Do cứ bám vào rồi nhả ra nên những sợi lông nhân tạo đó sẽ bám đầy bụi khiến cho lực bám dính giảm đi. Loài tắc kè có một cơ chế "lau rửa" rất hữu hiệu.

Mỗi khi đi trên một bề mặt ẩm ướt, chẳng những nước không thể thấm vào giữa các sợi lông mà còn rửa sạch các chất bẩn bám trên bề mặt. Kết quả là lông tự làm vệ sinh. Đó là một đặc tính mà các lớp nanotube không có được.

Một vài loại nanotube đã được xử lý đặc biệt để không thấm nước, nhưng người ta chưa biết chúng có giữ được tính bám dính không. Về vấn đề tẩy bụi thì Nicola Pugno còn phải đau đầu nhiều, nhưng ông tin tưởng trong vòng 10 năm nữa ông sẽ giải quyết được trở ngại đó.

Điều này cũng tốt, vì như thế những người sử dụng trong tương lai sẽ có đủ thời gian để chuẩn bị, để có bộ xương và cơ bắp thích nghi với công việc như "người nhện". Muốn thực hiện các kỳ tích đó, họ phải trải qua việc huấn luyện tích cực, tập luyện cơ bắp tay và vai, theo một chế độ ăn ít chất béo.

Mục tiêu của họ giống như của các nhà leo núi, với cơ bắp lý tưởng cho việc leo bám trên những vách đá thẳng đứng. Tóm lại là phải khỏe mạnh nhưng thon thả