Đọc bài này bạn sẽ hiểu vì sao các kỹ sư phải nghiên cứu thiết kế “cậu nhỏ” của đàn ông chúng ta

Ta có thể áp dụng cơ chế của cương dương cho việc sản xuất robot. Không tin nổi đúng không?

Cương dương chính là một điều kì diệu của sinh học tiến hóa. Dương vật có thể phồng lên được quá có lợi, thực tế là nó đã tiến hóa một cách độc lập ở rất nhiều ngõ ngách của vương quốc động vật – từ thú có vú, rùa, chim, cá sấu, cho tới vài ví dụ khác. Dương vật chính là “một quả bóng bay gần như không thủng có thể căng phồng lại theo ý muốn,” David M. Friedman đã viết trong cuốn A Mind of Its Own: A Cultural History of the Penis, “không cần biết nó đã xẹp đi bao nhiêu lần, và tại sao.”

Diane Kelly, một phó giáo sư tại Đại học Massachusetts, Amherst, đã và đang nghiên cứu dương vật hơn 20 năm qua. Bà nói rằng, hiện giờ bà đang nghiên cứu về “sự phát triển và hính thái của dương vật ở amniote,” một nhóm bao gồm thú có vú (cả con người), rùa, chim, rắn, và thằn lằn.

Trong một buổi Ted talk 2012, Kelly nói rằng dương vật có một kiểu cấu trúc kỳ lạ như thế nào. “Trước khi được dùng cho việc thụ tinh, chức năng cơ học của nó sẽ phải thay đổi theo một cách cực kỳ ấn tượng,” từ một kết cấu mềm dẻo cho phép nước tiểu thoát ra thành một khối cứng nhắc để có thể giao phối.

Nói về những thứ khiến cương dương được hiểu rõ hơn, phải kể đến những bản vẽ giải phẫu của Leonardo da Vinci, và những tác phẩm của Regnier de Graaf, người “đã đem tới những nghiên cứu kỹ càng nhất về dương vật,” vào năm 1668, Friedman viết. Sau đó, học trò của Graaf là Fredrik Ruysch đã tạo ra một mô hình giải phẫu sáp từ việc mổ xẻ tử thi. Những mô hình này đã “cho thấy một bộ phận nở ra và thu nhỏ lại chính là điều kì diệu của kỹ thuật thủy lực,” từ đó giúp loại bỏ những suy nghĩ phổ biến như “không khí” hay “gió” gây ra cương dương.

Nhưng người này đã giúp thiết lập nên sự hiểu biết hiện đại về sinh lý của cương dương. Về cơ bản: Hóa chất trong não báo hiệu cho cơ thể thư giãn corpora cavernosa, hai khoang bên trong dương vật. Mạch mở để máu chảy vào và bị giữ lại. Trong khi đó, một buồng thứ ba, tên gọi corpus spongiosum, sẽ không phồng lên, giữ cho niệu đạo mở để tinh dịch có thể đi qua. Cuối cùng, tùy hoàn cảnh (cực khoái, hay sự can thiệp bất ngờ) sẽ báo hiệu cơ thể để cho máu chảy ra khỏi vùng đó.

Kelly đã nhận thấy, khi dương vật biến đổi nó mang đặc điểm của một khung xương thủy tĩnh, một loại cấu trúc duy trì độ cứng bằng cách giữ chất lỏng trong một buồng trống. Bà bắt đầu tò mò vì sao dương vật của thú có vú không gập lại được, trong khi những sinh vật có xương thủy tĩnh, như giun đất có thể cuộn vào hay thẳng ra như ý muốn. Đem câu hỏi này làm luận án, bà đã đưa ra giả thuyết câu trả lời nằm ở sự sắp xếp 90 độ giữa những sợi mô collagen dưới da.

Collagen, một protein rất dồi dào trong cơ thể người, xuất hiện trong một lớp mô dương vật tên là tunica albuginea. Những sợi collagen sẽ nằm gấp nếp trong dương vật xẹp; cương dương sẽ mở chúng dài ra hoàn toàn. Kelly đã khám phá được rằng cấu trúc phân tử collagen là tối quan trọng với độ cứng của cương dương. Khi quan sát dưới kính hiển vi, đúng như bà dự đoán, những sợi collagen được sắp xếp gần như 90 độ: một số chạy dọc chiều dài dương vật, số khác ở chiều rộng. Điều này khác biệt với những khung xương thủy tĩnh có thể gập được, ở đó những sợi này được sắp xếp như một chuỗi xoắn.

“Nếu không có bức tường xung quanh mô cương dương, và nếu nó không được làm vững theo cách đó, hình dáng sẽ thay đổi, nhưng dương vật phồng lên sẽ không chịu được bẻ gập, và cương dương sẽ không hiệu quả,” bà giải thích. Ứng suất kéo xung quanh chu vi sẽ lớn gấp đôi so với chạy dọc chiều dài. Nghĩa là những sợi chạy theo chiều ngang sẽ nở ra ít hơn so với chiều dọc, để ngăn việc phình động mạch khi cương dương.

“Sự quan sát này có thể đem lại những ứng dụng y tế rõ ràng trên con người, và cả những thứ như thiết kế bộ phận giả, robot mềm, cơ bản là bất cứ thứ gì mà thay đổi hình dáng và độ cứng là tối quan trọng,” bà nói tại Ted talk.

Nhưng Kelly không hề đơn độc. Việc sử dụng thiết kế của dương vật vào mục đích khác vốn là một phần của một lĩnh vực tên là phỏng sinh học, ngành khoa học áp dụng những thiết kế của tự nhiên vào những vấn đề của con người. Lấy ví dụ, những kỹ sư đã mượn thiết kế của mạng nhện để tạo ra một lớp phủ kính khiến cho cửa sổ trở nên dễ nhìn hơn với loài chim.

Ask Nature, một kho lưu trữ những ý tưởng phỏng sinh học được thành lập vởi Viện Phỏng sinh, có một danh sách dành cho dương vật như những ví dụ về việc “thủy lực tạo ra những cấu trúc cứng cáp” như thế nào. Nhưng Kelly tin rằng dương vật của những loài khác cũng có thể đem tới thêm hiểu biết cho các kỹ sư. “Cá sấu có một dương vật kỳ lạ, luôn cương cứng, chứa rất nhiều collagen, nằm bên trong lỗ huyệt của chúng” – thứ tồn tại ở động vật lưỡng cư, bò sát, chim, và vài loài cá – “và chúng đẩy nó ra khi giao hợp.” Hầu hết thú có vú còn có baculum, hay là xương dương vật.

Tò mò về những ứng dụng phỏng sinh từ nghiên cứu của mình, Kelly đã tìm tới Otherlab. Họ vừa mới ra mắt Pneubotics, một đơn vị chuyên về những “robot thể lỏng, có màng nhựa” với độ an toàn cao, nhẹ, và giá thành thấp. Và họ đã nói với bà rằng định hướng sợi là cực kỳ quan trọng trong việc kiểm soát hình dáng cuối cùng của robot của họ sau khi bơm phồng lên.

Saul Griffith, một giám đốc tại Otherlab, người không hề lạ lẫm gì với nghiên cứu của Kelly, nói rằng nhóm của ông đang xem xét một thứ tên là góc braid lock, sẽ “điều chỉnh góc tối ưu giữa các sợi trong một bình điều áp.” Ông không muốn gọi thứ này là phỏng sinh học, nhưng “bạn luôn phải quan tâm tới góc độ,” Griffith nói, “đó là thứ đem lại tính chống oằn cho dương vật, và nó chính là thứ khiến cho một số robot của chúng tôi rất bền.”

Nói cách khác, hiểu biết của Kelly là hoàn toàn đúng. Nói một cách chi tiết, bộ phận sinh dục của nam có những sự tương đồng trong vật lý với những đối tượng phi tình dục – và có thể đem lại những ứng dụng vượt qua cả việc sinh sản và chức năng tình dục, vốn là điều giá trị nhất khiến ta coi trọng dương vật.

Theo The Atlantic.

Nguồn: GenK