Phát triển dụng cụ hút đồ vật lấy cảm hứng từ chất nhầy của bạch tuộc

Không giống như hầu hết giác hút nhân tạo, giác hút bạch tuộc không gặp vấn đề gì khi tạo ra một lớp bịt kín trên các vật thể có bề mặt gồ ghề, cong hoặc không đều, chẳng hạn như đá. Từ lâu, người ta cho rằng hiệu ứng này gần như hoàn toàn là do tính chất mềm, dễ uốn của mô mút. Tuy nhiên, Tiến sĩ Tianqi Yue và các đồng nghiệp tại Đại học Bristol tự hỏi liệu tầm quan trọng của chất nhầy tiết ra từ những giác hút đó có bị bỏ qua hay không. Để tìm hiểu, họ đã chế tạo một chiếc máy hút bạch tuộc nhân tạo.

Thiết bị có hình dạng giống như chiếc cốc, cấu tạo chủ yếu từ nhiều lớp silicon mềm chồng lên nhau. Điều này cho phép nó hầu như phù hợp với các đường viền của bề mặt gồ ghề, giống như một chiếc máy hút bạch tuộc.

Giác hút của bạch tuộc được làm bằng mô rất mềm, dễ uốn nhưng chúng cũng tiết ra chất nhầy.

Điều đó có nghĩa là một số khoảng trống có kích thước micron vẫn còn tồn tại giữa thiết bị và bề mặt khi tiếp xúc lần đầu. Để lấp đầy những thứ này, nước được bơm qua một ống kèm theo. Chất lỏng đó chảy vào hệ thống chất lỏng tạo thành một vòng quanh đáy cốc, giống như các tế bào chất nhầy tạo thành một vòng quanh đáy của một con bạch tuộc.

Khi nước thấm ra khỏi các lỗ nhỏ trong hệ chất lỏng, nó sẽ lấp đầy tất cả các khoảng trống cực nhỏ, tạo thành một lớp bịt kín hoàn hảo. Chiếc cốc sau đó có thể nâng và giữ vật đó vô thời hạn.

Vì áp suất nước trong ống liên tục được duy trì nên bất kỳ lượng nhỏ nào rò rỉ ra ngoài đều được thay thế ngay lập tức. Và khi đến lúc phải thả vật ra, dấu niêm phong có thể bị phá vỡ chỉ bằng cách nhấc một cạnh của cốc lên. Tianqi cho biết: “Chúng tôi tin rằng cơ chế hút thích ứng đa quy mô được trình bày là một chiến lược hút thích ứng mới mạnh mẽ, có thể là công cụ phát triển độ bám dính mềm linh hoạt. Các giải pháp công nghiệp hiện nay sử dụng máy bơm không khí luôn hoạt động để chủ động tạo ra lực hút, tuy nhiên giải pháp này gây ồn ào và lãng phí năng lượng".

An Hạ