Khi bạn xòe lòng bàn tay, lật các đầu ngón tay của mình về phía ánh sáng và miết nó, bạn sẽ thấy các rãnh sần mà chúng ta hay gọi là dấu vân tay. Trên thực tế, vân tay không phải là đặc điểm đặc thù chỉ có ở con người. Các loài động vật linh trưởng khác, thậm chí cả koala, cũng có vân tay.
Cho đến tận gần đây, các nhà khoa học cũng không rõ tác dụng của những đường rãnh trên đầu ngón tay chúng ta. Và nếu bạn nhìn kỹ hơn vào chúng, mật độ tuyến mồ hôi dày đặc trên vân tay thậm chí còn là một bí ẩn lớn hơn nữa.
Tại sao chúng ta lại có vân tay, và tại sao nó lại đổ mồ hôi để để lại dấu vết trên mọi thứ chúng ta chạm vào? Một nghiên cứu mới đăng trong Kỷ yếu Viện hàn lâm Khoa học Hoa Kỳ dường như đã tìm ra manh mối trả lời cho câu hỏi đó.
Nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học đến từ Đại học Birmingham ở Anh. Trong đó, họ đã sử dụng một công nghệ hình ảnh laser tiên tiến để chụp lại các đường vân trên đầu ngón tay đồng thời đo được cả độ ẩm mồ hôi bám trên đó vô cùng chính xác.
"Các loài linh trưởng đã tiến hóa để phát triển các gờ vân biểu bì trên bàn tay và bàn chân của chúng. Trong quá trình tiếp xúc với các vật thể rắn, các đường vân tay có vai trò rất quan trọng cho việc cầm nắm và thao tác chính xác", Mike Adams, một kỹ sư hóa học tại Đại học Birmingham cho biết.
Để kiểm tra vân tay và mồ hôi tay có thể hỗ trợ con người cầm nắm như thế nào, Adams và các đồng nghiệp đã tuyển chọn 6 tình nguyện viên tham gia và yêu cầu họ cầm các vật thể có bề mặt khác nhau, từ gỗ và nhựa như cán ô cho tới bề mặt kính như điện thoại thông minh.
Quá trình thí nghiệm đều được ghi lại bằng hình ảnh laser. Adams cho biết hóa ra mồ hôi tay và các đường vân có ích hơn bạn tưởng. Nếu không có chúng, điện thoại thông minh của bạn có thể trượt ra khỏi tay một cách rất dễ dàng. Vân tay có vai trò tạo ma sát giúp chúng ta bám chặt được vào các bề mặt tiếp xúc và bất ngờ là độ ẩm được kiểm soát bằng tuyến mồ hôi cũng tham gia vào quá trình đó.
"Chúng điều chỉnh mức độ ẩm từ các nguồn bên ngoài hoặc lỗ chân lông mồ hôi, để ma sát được tối đa hóa và chúng ta tránh những cú trượt thảm hại và giữ được điện thoại thông minh của mình", Adams nói.
Sự đóng mở của các lỗ mồ hôi, lượng nước mà nó tiết ra, diện tích bề mặt của các đường vân và cả chất sừng làm nên nó đều nằm trong tính toán của tạo hóa.
Hình ảnh cận cảnh bằng laser của 6 tình nguyện chạm vào kính cho thấy khi đầu ngón tay tiếp xúc với các bề mặt cứng, không thấm nước, hơi ẩm sẽ được giải phóng để tăng ma sát và độ bám. Đến một độ ẩm thích hợp, các lỗ chân lông cuối cùng sẽ đóng lại để tránh tiết quá nhiều mồ hôi khiến bề mặt trở nên quá trơn.
Ngoài ra, các đường vân cũng kiểm soát quá trình bay hơi của mồ hôi, để nếu có quá nhiều nước trên bề mặt, lỗ chân lông đóng lại sẽ kết hợp với quá trình bay hơi trên tiết diện lớn làm giảm độ ẩm xuống thêm nữa. Mục đích cuối cùng vẫn là giữ cho ngón tay và vật thể tiếp xúc với nhau bằng một lực ma sát mạnh nhất có thể, chỉ xảy ra ở một độ ẩm vừa phải.
Hoạt động cùng nhau, hai cơ chế sinh học này có thể giúp bày tay của con người thích ứng với mọi bề mặt chúng ta chạm vào cho dù nó ướt hay khô. Vân tay được hình thành từ lớp da sừng với lượng hydrat hóa vừa đủ. Điều đó mang lại cho chúng ta những kỹ năng mà những loài động vật có bàn tay và chân nhẵn không có được.
"Cơ chế kép để quản lý độ ẩm này đã mang lại cho các loài linh trưởng lợi thế tiến hóa trong cả điều kiện khô và ẩm ướt", Adams giải thích thêm. "Nó cho chúng ta khả năng vận động mà các loài động vật khác như gấu và họ mèo lớn không thể có".
Trước đây, các nhà khoa học khác cũng đưa ra một kết luận tương tự khi nghiên cứu vân tay của con người. Nhưng họ chỉ biết các đường vân có thể tăng diện tích tiếp xúc, làm tăng độ bám và ma sát trên bề mặt chúng ta chạm vào mà không xem xét đến sự ảnh hưởng của mồ hôi trên đó.
Mồ hôi dấu vân tay là thứ đang giúp chiếc điện thoại của bạn không bị trượt khỏi tay.
Cuối cùng, bây giờ chúng ta cũng đã biết nhiều hơn về hệ thống điều chỉnh độ ẩm tinh tế trên đầu các ngón tay và lòng bàn tay. Cho nên lần tới khi bạn để lại dấu vân tay trên mặt kính điện thoại của mình, đừng phàn nàn về nó mà hãy nhớ rằng đó là một lợi thế tiến hóa của giống nòi chúng ta, và cũng là thứ đang giúp chiếc điện thoại của bạn không bị trượt khỏi tay.
Nhưng nếu bạn vẫn thấy khó chịu với những vết vân tay trên điện thoại, nghiên cứu của Đại học Birmingham bây giờ có thể giúp các nhà thiết kế sản phẩm tạo ra một bề mặt thiết bị không bám mồ hôi mà vẫn chắc chắn.
Không chỉ là lời giải cho một bí ẩn tồn tại trên cơ thể, những phát hiện của Adams và đồng nghiệp còn đóng góp vào sự phát triển của các thiết bị robot, nếu muốn bắt chước lại đặc điểm tiến hóa tinh tế trên bàn tay con người.
Nó cũng có thể giúp ích cho các nghiên cứu chế tạo chi giả trong tương lai, cũng như việc mô phỏng bàn tay con người và các vật thể trong môi trường thực tế ảo – nơi mà cảm giác chạm cũng cần được tính đến.
"Hiểu được ảnh hưởng của ma sát trên ngón tay giúp chúng ta phát triển các cảm biến xúc giác thực tế hơn", Adams nói. "Ví dụ, các ứng dụng từ nó có thể phục vụ lĩnh vực robot, chân tay giả và hệ thống phản hồi xúc giác cho màn hình cảm ứng và môi trường thực tế ảo".
Tham khảo Scienealert