AMPHIBIO: Dự án thiết kế mang cá in 3D chống nước dành cho con người
Trong khi nhiều nhà thiết kế sáng tạo đang tìm cách để làm chậm sự hủy diệt môi trường trên hành tinh của chúng ta, một số người đang tìm kiếm các sản phẩm có thể phục vụ nhân loại khi biến đổi khí hậu sẽ xảy ra trái đất. Nhà thiết kế sinh học Jun Kamei từ phòng thí nghiệm RCA – IIS Tokyo quan tâm hơn tới hướng suy luận thứ hai và anh đã thiết kế một bộ đồ in 3D cho phép con người hít thở dưới nước.
AMPHIBIO
(Photo: Jun Kamei)
Dự án, được gọi là AMPHIBIO, về bản chất là một sản phẩm mang cá (cơ quan hô hấp của cá và hầu hết các động vật lưỡng cư) in 3D đeo được trên cơ thể người được làm từ vật liệu chống nước đặc biệt. Kamei cho biết AMPHIBIO, được lấy cảm hứng từ mực nước biển dâng cao trên toàn cầu, có khả năng ảnh hưởng tới 3 tỷ người. Tóm lại, Kamei hình dung ra một tương lai mà con người sẽ sống gần hơn với nước và dần phải thích nghi với lối sống lưỡng cư.
Rất nhiều các tác phẩm trước đây của tôi lấy tự nhiên làm cảm hứng, ” Kamei nói .“Công nghệ này cũng được lấy ý tưởng từ các loài côn trùng biết lặn. Chúng sống được dưới nước nhờ chức năng của lớp mang trao đổi khí. Đồng thời, tôi muốn sử dụng dự án này để nâng cao nhận thức về môi trường đô thị của chúng ta sẽ thay đổi như thế nào trong 100 năm tới do sự nóng lên toàn cầu.
Được hợp tác với trường Cao đẳng Nghệ thuật Hoàng gia, AMPHIBIO kết hợp chuyên môn của Kamei về khoa học vật liệu và thiết kế sinh học để tạo ra cấu trúc mang đeo được có khả năng hỗ trợ thở dưới nước bằng cách lọc trực tiếp oxy từ nước và thải ra carbon dioxide. Đó là một hệ thống lấy cảm hứng từ các loài côn trùng biết lặn. Chúng sống được dưới nước nhờ một lớp khí mỏng bên trong lớp da siêu chống nước, tạo thành một lớp mang trao đổi khí
Đáng chú ý, vật liệu chống nước do Kamei phát triển cho dự án của ông tương thích với quy trình in 3D. Một video về nguyên mẫu in 3D của “mang cá” cho thấy cấu trúc này “thở” khi không khí được bơm vào nó khi được đặt ngập trong nước.
Tuy nhiên, để có khả năng sử dụng cho con người, phải tạo ra một bộ “mang” lớn hơn nhiều, công nghệ in 3D sẽ đóng vai trò rất quan trọng. “Nguyên mẫu hiện tại của bộ “mang” đòi hỏi một diện tích bề mặt rất lớn để có thể hỗ trợ tiêu thụ oxy của con người,” ông giải thích. “Trên lý thuyết là cần tới 32 mét vuông, và có thể lên tới 80 mét vuông khi được đưa vào thực tế.”
“Vì vậy, bộ “mang” này cần phải được kiểm tra ergonomic khi quấn xung quanh cơ thể, với một diện tích bề mặt rộng,” Kamei cho biết thêm. “Các hình dạng như vậy rất phức tạp và cần phải được mô hình hóa bằng cách sử dụng thiết kế sinh học (Parametric/generative). Khả năng in 3D cho vật liệu chống nước này thực sự quan trọng vì nó sẽ cho phép bộ “mang” được định hình theo ý muốn, việc này sẽ rất khó thực hiện bằng các phương pháp chế tạo truyền thống khác. ”
Giai đoạn nghiên cứu của Kamei sẽ tập trung vào việc tạo ra một nguyên mẫu AMPHIBIO lớn hơn có thể hỗ trợ khả năng thở dưới nước trên cơ thể con người. Cuối cùng, mục tiêu là phát triển vật liệu, có thể hợp kim để con người có thể sử dụng ở dưới nước trong thời gian dài hơn và sử dụng ít công cụ hơn như khi đi lặn.
Phát minh của Kamei đang được đánh giá rất cao. Đơn giản là vì theo nhiều dự đoán thì đến năm 2100, nhiệt độ Trái đất sẽ tăng thêm 3,2℃. Khi đó, băng sẽ tan ra, nước biển dâng lên và có thể nhấn chìm ít nhất 30% diện tích đất hiện nay.