Công nghệ “Khung xương trợ lực” hỗ trợ người lính trên chiến trường

Xuất hiện trên các sản phẩm giải trí từ phim ảnh (Elysium, Edge of tomorrow...) cho đến các tựa game đình đám (Call of duty Advance Warfare, Metal Gear...). Một trong những mục đích ban đầu của việc thiết kế exoskeleton là giúp con người có thể đủ sức di chuyển những đồ vật có khối lượng lớn (khoảng 80-100kg trở lên), sở hữu sức mạnh gấp 2-5 lần người bình thường nhờ sử dụng các van thủy lực... Giờ đây, exoskeleton không chỉ tồn tại trong lĩnh vực khoa học viễn tưởng, chúng đã và đang được nghiên cứu, sử dụng để giải quyết một loạt các nhiệm vụ cho ứng dụng y tế, công nghiệp và quân sự.

Đầu năm 2019, hãng thông tấn RIA Novosti (Nga) đã công bố hình ảnh về bộ exoskeleton hỗ trợ binh sỹ mang vật nặng hành quân, nâng cao hiệu quả chiến đấu. Bộ khung xương này chỉ nặng khoảng 7kg nhờ được làm bằng chất liệu tổng hợp kim loại nhẹ và sợi carbon giúp người mặc có thể mang vác khối lượng lên đến 70kg. Với bộ khung xương này, binh sỹ Nga có thể dễ dàng mang theo các vũ khí hạng nặng như súng phóng lựu tự động, súng cối. Với sự tích hợp thiết bị nạp đạn và các hộp đạn được tích hợp, người lính có thể bắn 700 viên đạn liên tiếp. Trong tải thương, hành quân đường dài, bộ giáp cũng rất hữu ích. Một người lính được thử nghiệm cho biết đã dùng bộ khung xương này để mang bộ điều khiển từ xa nặng 35kg của rô-bốt Uran-9 và hành quân liên tục 9 giờ mà không thấy mệt mỏi.

Mới đây, hãng Lockheed Martin (Mỹ) cũng tuyên bố đang phát triển bộ đồ khung xương trợ lực với mục đích hỗ trợ binh sĩ Mỹ mang vác khối lượng nặng trên chiến trường với tên gọi ONYX exoskeleton. Theo hãng chế tạo Lockheed Martin, các nguyên mẫu bộ đồ ONYX exoskeleton đã hoàn thành thử nghiệm trong năm 2018 và được trang bị thí điểm cho một số đơn vị của Quân đội Mỹ để hoàn thiện và sửa lỗi trong năm 2019. Bộ đồ ONYX exoskeleton là một bộ khung kim loại được thiết kế hỗ trợ hoạt động của người lính. Hệ thống thanh giằng kim loại và máy đẩy thủy lực giúp tăng cường khả năng hoạt động cơ bắp vật lý của người mặc. Sau khi hoàn thiện các nguyên mẫu, bộ đồ ONYX exoskeleton tiêu chuẩn sẽ nặng khoảng 6,5kg và sử dụng pin để hoạt động liên tục trong 8 giờ. Hệ thống máy học cũng được tích hợp trong bộ đồ sẽ tự nhận diện và làm quen với thói quen vận động của người mang để có biện pháp hỗ trợ người lính một cách hiệu quả nhất.

“Mục tiêu của chúng tôi là biến các bộ đồ trang bị ONYX exoskeleton giống như quần áo mặc thường ngày. Mọi thứ sẽ diễn ra một cách hoàn toàn tự nhiên như cuộc sống thường nhật. Những rắc rối về kỹ thuật và hiệu chỉnh sẽ được cố gắng giảm thiểu trong tương lai”, ông Keith Maxwell, Giám đốc Chương trình Exoskeleton Technologies cho biết.

Công nghệ exoskeleton ban đầu được nghiên cứu, ứng dụng trong lĩnh vực quân sự nhưng chúng cũng thể hiện tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực dân sự, đặc biệt là hỗ trợ di chuyển và hoạt động của người khuyết tật. Đức là quốc gia đi đầu trong việc hỗ trợ bệnh nhân tàn tật khi đưa ra chính sách cho phép bệnh nhân được tiếp cận với những bộ đồ exoskeleton mà không phải trả một đồng nào, mọi chi phí sẽ do các công ty bảo hiểm y tế đáp ứng. Viện nghiên cứu Grenoble tại Pháp mới đây đã ứng dụng công nghệ khung xương trợ lực giúp một bệnh nhân liệt nửa người có thể vận động nhờ tín hiệu sóng não. Bộ đồ ReWalk do Israel sản xuất cũng được Italy bổ sung vào danh sách những thiết bị mà một số cơ quan bảo hiểm Nhà nước phải hỗ trợ bệnh nhân. Tại Mỹ, Bộ Cựu chiến binh cũng đã thay đổi chính sách để trang bị các thiết bị exoskeleton tại các phòng khám và phục hồi chức năng tư nhân cho các cựu chiến binh bị chấn thương cột sống.

Công ty Future Wise (Mỹ) dự báo về một tương lai tươi sáng cho thị trường exoskeleton đang phát triển nhanh chóng. Các nhà phân tích của công ty cho rằng exoskeleton sẽ trở thành nghành công nghiệp trị giá 4 tỷ USD vào cuối năm 2026, tốc độ tăng trưởng ấn tượng từ năm 2019 đến 2026 là 43,1%. Mặc dù, đang trong quá trình nghiên cứu và phát triển, từ các thiết kế thụ động làm tăng khả năng con người cho đến cung cấp sức mạnh cho các hệ thống, các sản phẩm exoskeleton đang ngày càng mang tính ứng dụng cao. Trong tương lai gần, khả năng ứng dụng cũng như giá thành của các bộ exoskeleton ngày càng trở nên dễ chấp nhận hơn, điều này sẽ giúp exoskeleton dần trở nên phổ biến trong các lĩnh vực cuộc sống./.    

N.T.L