DARPA đang nghiên cứu loại nhà sinh học có thể tự "mọc lên" và tự sửa chữa khi hư hỏng

Liệu chúng ta có thể xây những căn nhà có khả năng tự thay đổi để phù hợp với từng mục đích cụ thể, sử dụng nguồn tài nguyên sẵn có? Và nếu những căn nhà đó còn có thể tự sửa chữa sau khi hư hỏng thì sao? Làm thế nào ta có thể làm được điều đó? Đó là những câu hỏi mà DARPA (Cơ quan nghiên cứu dự án Quốc phòng Cấp cao) đang tìm kiếm lời đáp để có thể bắt đầu chương trình Engineered Living Materials (ELM) của họ.

Các vật liệu sinh học có thể tự sửa chữa khi hư hỏng

DARPA rất nghiêm túc về chương trình nghiên cứu này, ELM có rất nhiều vấn đề và thách thức cần phải tìm cách giải quyết. Hiện, DARPA đang xem xét đến các công nghệ cao cấp nhất để đưa vào ELM, nếu công nghệ hiện tại vẫn chưa thể đáp ứng thì họ sẽ nhờ đến các chuyên gia để nghiên cứu và tạo ra công nghệ mới.

ELM giúp giải quyết hai vấn đề thường thấy nhất trong ngành xây dựng: vận chuyển vật liệu đến nơi xây dựng và bảo trì, sửa chữa hư hỏng khi có chuyện xảy ra hoặc hao mòn khi sử dụng. Mục đích của ELM là kết hợp thuộc tính của vật liệu xây dựng với đặc tính của hệ thống sinh học. Đây là vấn đề khá rắc rối về mặt thiết kế sinh học.

“Ý tưởng của ELM là phát triển vật liệu theo yêu cầu khi cần thiết”, Justin Gallivan, quản lý chương trình ELM cho biết. “Hãy tưởng tượng thay vì vận chuyển vật liệu đã hoàn thành, chúng ta có thể vận chuyển tiền chất của chúng và sau đó cho chúng phát triển trong khu vực xây dựng. Và do vật liệu ‘còn sống’, chúng sẽ có thể thay đổi theo môi trường và tự sửa chữa khi hư hỏng”.

Tương lai chúng ta sẽ "trồng" nhà từ các tế bào?

ELM muốn hợp nhất các tính năng của vật liệu sinh học như gỗ với khả năng tạo cấu trúc mô hình của máy in 3D và xây dựng trên giàn giáo sinh học để duy trì các tế bào sống và cho phép chúng phát triển phù hợp với từng mục đích sử dụng khác nhau. Kết quả mà DARPA đang tìm kiếm là loại chất liệu hỗn hợp mà bản thân chúng không phải chất liệu sống, nhưng có thể cung cấp cấu trúc phát triển cho các tế bào sống. Đó là giai đoạn một của dự án.

Mục tiêu lâu dài của ELM là có thể tạo ra các cấu trúc gen của hệ thống sinh học. Khi các rào cản được vượt qua, chúng ta sẽ có một khái niệm mới, không còn là xây dựng nữa mà các căn nhà sẽ tự “mọc” lên.

Một trong những ví dụ DARPA đưa ra là mái nhà có thể kiểm soát không khí bằng cách tự trao đổi khí; ống khói có thể tự chữa lành sau hư hỏng; hay đường phố và đường bay có thể “ăn” dầu bị rò rỉ ra ngoài khi các phương tiện chạy qua. Nếu phát triển thành công chương trình ELM, tương lai chúng ta chỉ việc chuyển chất liệu đến nơi cần xây dựng và để chúng tự phát triển thành nhà phù hợp với môi trường nơi đó.

Tham khảo: DigitalTrends