Tháng 09, 2019
Thứ hai
Thứ Tư, ngày 15/01/2020 14:51 PM (GMT+7)

Tre: Vật liệu mới thay thế thép cho ngành xây dựng tương lai

Trong tương lai, chúng ta sẽ lội ngược dòng thời gian tìm về quá khứ để dùng tre thay cho sắt thép nhằm tạo nên những công trình kiên cố.

Trước khi sắt thép ra đời, các công trình dùng tre để tạo sự kiên cố, vững chãi. Loài thực vật này vì thế trở thành cốt lõi của một ngôi nhà. Ngày nay, tre vẫn được sử dụng để xây nhà ở nhiều vùng kém phát triển trên thế giới hay được dùng để tạo điểm nhấn cho một công trình kiến trúc.

Tre: Vật liệu mới thay thế thép cho ngành xây dựng tương lai - 1

Tre là vật liệu đầy hứa hẹn sẽ thay thế sắt thép trong tương lai. Ảnh: Henry Burrows/Flickr.

Vì nhiều lý do, trong suy nghĩ của nhiều người tre là một loại vật liệu cũ kỹ và đã không còn hợp thời. Xây nhà bằng tre sẽ không đảm bảo được sự chắc chắn cho một công trình. Tuy vậy, nếu biết sử dụng đúng cách, tre sẽ rất mạnh khỏe và thậm chí có thể thay thế được sắt thép.

Tre bền hơn thép đến mức nào?

Nếu so sánh về độ bền kéo, tre vượt mặt thép dễ dàng. Độ bền kéo của thép là 4.100 kg/cm vuông hay 158,6 triệu pascal, trong khi độ bền kéo của tre lớn hơn một chút, cụ thể là 5.000 kg/cm vuông hay 172,4 triệu pascal. Vậy làm thế nào tre có thể bền hơn so với thép trong trường hợp này?

Tre: Vật liệu mới thay thế thép cho ngành xây dựng tương lai - 2

Tre có độ bền kéo thậm chí còn cao hơn cả thép. Ảnh: Medicine Revived.

Độ bền kéo của một vật liệu là mức độ chịu lực kéo đứt của vật liệu đó, hay nói cho dễ hiểu là ta sẽ tác động lực mãi cho đến khi vật liệu đó bị đứt. Tre có độ bền kéo lớn hơn thép là bởi vì mật độ phân tử của tre dày hơn, các phân tử tre nằm gần nhau và một cách dày đặc khiến nó khó bị đứt gãy hơn.

Tính chất diệu kỳ của tre

Không chỉ dùng thay thép trong xây dựng, ta có thể sử dụng tất cả bộ phận của tre cho nhiều mục đích khác nhau, từ thi công, khử mùi đến làm thuốc. Có hàng ngàn loài tre khác nhau mọc ở khắp nơi trên thế giới, phần lớn chúng phân bố tập trung tại khu vực Châu Á.

Tre có thể mọc cao đến 90 cm chỉ trong một ngày và trưởng thành hoàn toàn trong khoảng thời gian từ 3 đến 5 năm. Có nhiều loài tre giữ kỷ lục là loài thực vật sinh trưởng nhanh nhất.

Tre: Vật liệu mới thay thế thép cho ngành xây dựng tương lai - 3

Tre mọc trong tự nhiên và có thể sinh trưởng rất nhanh mà không cần con người chăm sóc. Ảnh: Bamboo Import Europe.

Tre tạo ra oxy nhiều hơn đến 30% so với các loài cây khác và chỉ bao nhiêu đây thôi cũng đủ lý do để ta trồng tre nhằm làm sạch bầu khí quyển, trước thực tế hành tinh xanh đang bớt xanh đi qua từng ngày. Tre cũng giúp chống xói mòn đất và tạo điều kiện cho cây xanh khác sinh trưởng.

Tre hiện tại được ứng dụng để tạo ra các sản phẩm:

• Gỗ tre dùng để xây nhà, làm đồ nội thất, đồ trang trí thủ công mỹ nghệ, khung xe đạp,...

• Sợi tre dùng làm vải vì tính kháng khuẩn và thoáng mát, không giữ nhiệt.

Tre: Vật liệu mới thay thế thép cho ngành xây dựng tương lai - 4

Tre là một chất liệu được nhiều nhà thiết kế ưa dùng vì tính thẩm mỹ cho các thiết kế. Ảnh: Ashui.com.

• Than tre cũng được dùng như một chất khử mùi bởi vì khả năng hấp thụ mùi rất tốt của nó.

• Nhiều bộ phận khác của tre cũng được sử dụng để làm thuốc hoặc giúp rượu thơm ngon hơn.

Đặc biệt là tre có thể mọc ở bất cứ đâu cũng như không cần sự chăm sóc đặc biệt từ con người, lá của tre khi rụng xuống vốn đã là thứ “phân bón” cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng giúp tre lớn lên.

Sản xuất tre công nghiệp

Trước đây nhân loại vẫn dùng tre để xây dựng do các tính chất đặc biệt cũng như chúng dễ tìm thấy trong tự nhiên. Giờ đây, các nhà khoa học hiện đại mong muốn chúng ta lại tiếp tục sử dụng tre thay vì xem nó như là một vật liệu xây dựng lạc hậu.

Sản xuất thép dùng trong bê tông và công trình hiện đại có nhiều vấn đề, chẳng hạn như quá trình tạo ra thép rất tốn kém dẫn đến chi phí tổng bị đẩy cao lên, sản xuất thép cũng phát thải khí bẩn vào bầu khí quyển làm suy thoái môi trường. Ở chiều ngược lại, tre nếu được trồng một cách chủ động sẽ có giá thành rất rẻ và không gây hại môi trường.

Tre: Vật liệu mới thay thế thép cho ngành xây dựng tương lai - 5

Một công trình được xây dựng bằng tre tại một khu vực kém phát triển. Ảnh: Hilti Foundation.

Tuy vậy, mặc dù tre có độ bền kéo rất cao và thậm chí là hơn cả thép, nhưng ta không thể dùng tre trực tiếp để thay thế thép. Một nhược điểm của tre đó chính là dễ bị côn trùng tấn công, cũng như khi nhiễm nước sẽ bị mục và mềm, gây rủi ro cho các công trình.

Các nhà khoa học đã tiến hành nhiều nghiên cứu nhằm loại bỏ các hạn chế của tre và gia tăng điểm tốt của nó. Viện nghiên cứu Zurich (Thụy Sĩ) đang phát triển một hỗn hợp từ tre được gọi là BambooTECH, nhằm phát triển điểm mạnh và loại trừ điểm yếu từ tre trong tự nhiên. Các nhà khoa học tại MIT cũng có các dự án nhằm biến tre thành một vật liệu xây dựng được sản xuất thương mại như thép.

Những công trình tốt đã sử dụng tre

Do các đặc tính tối ưu cũng như thân thiện với môi trường, tre đang ngày càng được nhiều người sử dụng, các kiến trúc sư cũng như người thi công công trình cũng ưu ái cho tre hơn trong các bản thiết kế nhằm tạo hiệu ứng thẩm mỹ và tiến đến thay thế dần cho vật liệu công nghiệp.

Tại Việt Nam, nhiều ngôi nhà chống lũ được tạo ra từ tre đã được đưa vào hoạt động. Người sống trong các căn nhà này có thể yên tâm mỗi khi mùa lũ đến, bởi căn nhà được thiết kế nguyên khối dính liền, không gây tình trạng đổ sập dẫn đến thương vong.

Tre: Vật liệu mới thay thế thép cho ngành xây dựng tương lai - 6

Một khu nghỉ dưỡng được thiết kế từ tre, tạo cảm giác gần gũi với thiên nhiên cho du khách. Ảnh: Vietarc.

Ở Nepal, những lán trại tạm được dựng bằng tre được dùng cho nạn nhân sau các trận động đất. Cũng tương tự vậy, tại Thái Lan và Myanmar, nhà tre được xây dựng giúp nạn nhân của thiên tai được tạm cư vì sự nhanh lẹ của tre trong việc xây cất một công trình.

Tóm lại, tre ở thời điểm hiện tại chỉ là một vật liệu đầy hứa hẹn cho tương lai của ngành công nghiệp vật liệu. Các nhà nghiên cứu hiện đang tìm ra cách tối ưu hóa cây tre nhằm dùng nó để thay thế sắt thép, ống nhựa, sợi carbon nhân tạo,...

Tre: Vật liệu mới thay thế thép cho ngành xây dựng tương lai - 7

Nhà hàng với lối kiến trúc độc đáo sử dụng mỗi chất liệu tre để xây dựng. Ảnh: VTN Architects.

Chi phí của việc trồng, sản xuất và sử dụng tre thấp hơn nhiều so với các vật liệu được thay thế bởi tre. Bức tranh chung của tương lai chính là nhà cửa và đồ dùng sẽ được hạ giá do giá đầu vào thấp, dẫn đến việc càng nhiều người có nhà ở hơn và tỷ lệ sở hữu hàng hóa của người dân cũng vì thế mà tăng cao lên.

Sau tất cả, tre không chỉ bảo vệ môi trường, góp phần hạ giá thành của các quy trình sản xuất, mà không một bộ phận nào của tre phải bỏ đi, khiến giá trị và tính sử dụng của nó vốn đã cao nay càng hữu ích hơn.

Quang Niên (Theo Interesting Engineering)

Tin đọc nhiều

Công nghệ truyền dữ liệu bằng laser giúp tốc độ internet nhanh hơn 1.000 lần Các nhà khoa học vừa tìm ra cách truyền dữ liệu mới giúp tốc...
Tre Nhật Bản giúp Edison hoàn thiện bóng đèn Sau nhiều tháng nghiên cứu và thử nghiệm, Edison phát hiện...
Một người gốc Việt viết ứng dụng đe doạ riêng tư hàng triệu người Chỉ với một bức ảnh, ứng dụng của Tôn Thất Hoàn thể tìm ra...