Quân đội Mỹ phát triển thành công găng tay giúp binh lính leo trèo trên
các bức tường thẳng đứng
Các nhà nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Cam DARPA thuộc quân đội Hoa Kỳ đang phát triển một loại găng tay đặc biệt cho phép người lính có thể leo lên những bức tường thẳng đứng mà không hề có chỗ bám víu. Đây là 1 trong những sản phẩm thuộc dự án Z-Man nhằm tạo nên những công cụ hỗ trợ công nghệ cao cho phép người lính có thể leo trèo, tác chiến ở những vị trí khó khăn mà không cần dùng dây thừng hoặc thang.
Thực chất, đây là một bộ bao tay được thiết kế lấy cảm hứng từ chân của thạch sùng, tắc kè. Để chiếc bao tay có thể bám dính vào bề mặt và đỡ toàn bộ trọng lượng của cơ thể, mặt trong của bao tay được phủ một lớp vải đặc biệt mang tên "Geckskin" (da thạch sùng). Trong quá trình chế tạo, lớp vải được ngâm tẩm những chất kết dính khả nghịch đặc biệt cho phép mô phỏng hoạt động da chân của thạch sùng trong tự nhiên.
Trưởng nhóm nghiên cứu của dự án Z-Man, tiến sĩ Matt Goodman cho biết: "Thạch sùng là một nhà leo núi vô địch trong thế giới động vật. Do đó, nhóm nghiên cứu đã dựa trên các tính chất đặc biệt của thạch sùng để phát triển những sản phẩm công nghệ mang tính đột phá. Cụ thể, chiếc bao tay này có thể nâng cao khả năng cơ động của lực lượng cảnh sát đặc nhiệm khi công tác tại các đô thị lớn đầy những tòa nhà chọc trời."
Thạch sùng có thể bám dính, leo trèo trên nhiều bề mặt khác nhau, bao gồm cả bề mặt trơn nhẵn như kính với áp lực bám dính lên tới từ 7 đến 14 kg/1 icnch vuông ở mỗi chân. Điều đó đồng nghĩa với việc thạch sùng có thể đỡ được toàn bộ sức nặng của cơ thể chỉ với 1 chân bám vào tường. Đó là nhờ cấu trúc phân tử tại chân thạch sùng bao gồm các sợ lông tơ cứng (dài 100 micromet, bán kính 2 micromet mỗi sợi).
Tiến sĩ Goodman cho biết thêm: "Thách thức lớn nhất của quá trình nghiên cứu chính là tìm hiểu kết cấu sinh học và nguyên tắc vật lý giúp cho thạch sùng có thể leo trèo một cách tự do trên những bức tường thằng đứng. Sau đó, sẽ dùng các kiến thức tìm hiểu được để áp dụng cho con người."
Kết quả của quá trình nghiên cứu chính là một loại vải đặc biệt mang tên Geckskin có thể bám dính trên nhiều bề mặt khác nhau và đỡ được cân nặng của một người lính với đầy đủ trang bị, vũ khí. Các thử nghiệm đầu tiên đã được thực hiện thành công, cho phép 1 nhà nghiên cứu cân nặng gần 100 kg có thể leo lên bức tường thẳng đứng cao gần 8 mét với đôi bao tay đặc biệt nói trên.
Một tấm vải Geckskin kích thước 103 centimet vuông có thể bám dính vào tường và đỡ được trọng lượng lên tới 300 kilogram
Trên thực tế, loài thạch sùng có thể leo trèo trên những bề mặt bằng kính nhờ vào các lực tương tác thuận nghịch trong vật lý. Cụ thể, đây chính là lực tương tác Van der Waals, một loại lực phân tử, sinh ra bởi sự phân cực của các phân tử thành các lưỡng cực điện. Thêm vào đó, do hoạt động dưới quy mô phân tử nên lực Van der Waals có thể xảy ra với nhiều hình dạng, độ lớn của vật thể bám dính và không hề phụ thuộc vào đặc tính hóa học của bề mặt.
Nhờ vào lực đặc biệt này, thạch sùng có thể dễ dàng phối hợp thao tác đặt và nhấc chân, từ đó có thể di chuyển một cách linh hoạt trên nhiều bề mặt khác nhau. Áp dụng cơ chế trên vào loại vải đặc biệt mô phỏng lại cấu trúc sinh học của chân loài thạch sùng với đầy đủ mạch máu, da, gân chân, lông tơ và gai. Nhờ đó, người lính có thể leo trèo, bám dính trên nhiều bề mặt khác nhau từ bê tông, gỗ, sắt cho đến trơn nhẵn như thủy tinh chỉ với bộ găng tay này.
Tiếp theo, dự án Z-man sẽ trải qua nhiều cuộc thử nghiệm chặt chẽ để hạn chế sai sót và cung cấp độ an toàn tối đa cũng như tính linh hoạt khi sử dụng. Theo các nhà nghiên cứu, với thành công ban đầu hết sức khả quan, bộ găng tay thạch sùng sẽ chính thức được áp dụng rộng rãi như một công cụ hỗ trợ cho quân đội trong tương lai không xa.
