Những ý tưởng công nghệ bắt nguồn từ côn trùng

Một số côn trùng tuy có hại cho môi trường nhưng cấu trúc, màu sắc hay quá trình hoạt động của chúng lại gợi ý cho các nhà thiết kế công nghiệp, tạo ra những ý tưởng mới mẻ về những sản phẩm công nghệ đầy hấp dẫn, mang tính kinh tế cao.

1. Màn hình tinh thể được cảm hứng từ màu sắc cánh bướm

Công nghệ màn hình Mirasol dùng phổ biến trong ngành công nghiệp điện tử được sao chép đúng như cấu trúc của cánh bướm. Nó không chỉ có thiết kế đẹp, sáng màu mà còn giúp cho các thiết bị như máy tính bảng, thiết bị đọc điện tử e-reader... rõ nét hơn trong khi tiêu tốn ít điện năng hơn.

Màu sắc cánh bướm cũng như màu sắc của một số loại lông chim (như lông công, lông vẹt) có chứa những sắc tố rất đặc biệt, tạo ra cấu trúc bề mặt thấu kính tinh thể phức tạp, mang tính "công nghệ" cao. Nhờ cấu trúc này, khi ánh sáng chiếu vào sẽ được phân ly, tạo ra màu sắc cầu vồng huyền ảo và hấp dẫn. Lợi dụng cấu trúc nói trên, Công ty Công nghệ Qualcomm của Mỹ đã sao chép, mô phỏng và cho ra đời các thế hệ màn hình có tên Mirasol và IMod rất ấn tượng. Đây là cấu trúc đa lớp, giúp cho việc tiêu thụ điện năng giảm đi rất nhiều, nhưng lại có độ nét rất tuyệt vời. Không giống các loại màn hình truyền thống, màn hình Qualcomm dùng ánh sáng tự nhiên, tiết kiệm được tới 90% nhiên liệu so với các loại màn hình truyền thống. Nếu công nghệ này được áp dụng cho các loại màn hình TV Plasma thì sẽ tiết kiệm được  tới 90% nhiên liệu (40 w thay vì 400w). Công nghệ màn hình Mirasol đã được áp dụng cho các loại điện thoại di động và các thiết bị giao diện khác.

2. Công nghệ sản xuất kính Ornilax lấy cảm hứng từ mạng nhện

Theo số liệu thống kê, mỗi năm có trên 100 triệu con chim bị chết vì "tông" vào kính cửa sổ nhà cao tầng và những công trình ngoài trời. Để khắc phục tình trạng này, các chuyên gia ở Công ty Glaswerke Arnold của Đức đã nghiên cứu, ứng dụng khả năng phản chiếu của mạng nhện, đặc biệt là phản chiếu ánh sáng tia cực tím (UV) mà chim có thể nhận biết được để sản xuất loại kính dùng cho xây dựng,  hạn chế tình trạng chim bay va vào và bị chết. Qua nghiên cứu, các nhà khoa học phát hiện thấy mạng nhện có tính năng đặc biệt là phát hiện ra tia cực tím, bởi nhện không muốn các loại côn trùng lớn hay chim bay vào phá tổ, mà chỉ bắt những con côn trùng nhỏ vừa với sức của nhện. Loại kính phản chiếu do Công ty Glaswerke Arnold sản xuất đã được trao giải Kính bảo vệ chim Ornilux (Ornilux Bird Protection Glass). Thực chất, những tấm kính này được ép sợi phản chiếu tia UV mắt người không nhìn thấy nhưng chim lại nhận biết rất rõ. Nhờ sản phẩm kính Ornilux mà số lượng chim chết hằng năm  giảm tới 75%.

3. Thiết bị gom nước trên sa mạc lấy cảm hứng từ bọ cánh cứng

Bọ cánh cứng trên sa mạc Namib Desert (Namibia) là loại côn trùng rất đặc biệt. Loại bọ này có bộ cánh cứng được phủ một lớp sáp kị nước, nhưng trên cơ thể lại có rất nhiều lỗ nhỏ li ti có kích thước gấp đôi sợi tóc dùng để hút ẩm trong không khí nên nó có thể tồn tại được trong môi trường khô cằn thiếu nước. Bọ cánh cứng có khả năng gom nước và lưu giữ hơi nước rất tuyệt vời. Vào mỗi buổi sáng, bọ cánh cứng đi gom nước nhờ các lỗ nhỏ trên cơ thể, sau đó đưa lên lưng và truyền vào miệng. Biết được nguyên lý này, các nhà khoa học đã chế ra các thiết bị thu gom nước kiểu như bát úp tại các vùng khô cằn. Đây là những thiết bị chế tạo từ thép không rỉ, hình vòm giống như lưng bọ cánh cứng có thể gom nước và lưu giữ vào trong một ngăn chứa. Những thiết bị này gom đủ nước cho những người sống trong môi trường cực kỳ khan hiếm nước ngọt như trên sa mạc hay những vùng đất tương tự.

4. Ứng dụng khả năng nhảy của bọ chét để sản xuất cao su đàn hồi

Bọ chét có khả năng nhảy cao và xa. Thế mạnh rất đặc biệt của loài côn trùng này được con người nghiên cứu từ những năm 20 của thế kỷ trước và mới đây, Phân ban nghiên cứu CSIRD của Chính phủ Australia đã bắt tay vào nghiên cứu đề tài này, đặc biệt nghiên cứu vì sao các khuỷu khớp gối của bọ chét lại giúp chúng nhảy cao và nhảy xa như vậy. Sau khi nghiên cứu, CSIRD đã sản xuất ra một sản phẩm mới: cao su tổng hợp có mức đàn hồi giống tới 98% khả năng nhảy của loài bọ chét. Nghiên cứu sâu thêm, các nhà khoa học phát hiện thấy bọ chét sở hữu một loại resilin rất đặc biệt. Đây là một loại protein chiếm đa phần trong cấu trúc khuỷu khớp của bọ chét, resilin được xem là một dạng lò xo sinh học, nó có thể hấp thụ lực hoặc áp suất sau đó nhả năng lượng khi áp suất tăng lên. Kết quả, resilin có tác dụng còn cao hơn cả tính năng đàn hồi của cao su tổng hợp hoặc cao su tự nhiên thu gom từ cây trồng. Điều này giúp bọ chét lưu giữ đủ năng lượng động học để nhảy những bước dài gấp 100 lần chiều dài cơ thể của chúng thông qua một cú nhảy đơn, giống như khi con người nhảy xà, vì vậy mà người ta gọi đây là cú nhảy khớp gối. Vì resilin là một loại protein đàn hồi nên trong tương lai người ta có thể sử dụng resilin ở dạng tổng hợp, phục vụ cho cuộc sống của con người. Ví dụ, ứng dụng cho chữa bệnh, sản xuất van tim cho đến dùng để sản xuất các loại giày thể thao và nhiều ứng dụng khác trong đời sống con người.

K.N

(Theo Discover -10/2013)