7 Vật liệu có thể thay đổi tương lai ngành Xây dựng

Từ xưa đến nay, nền văn minh nhân loại luôn được khởi đầu từ sự cải tiến về vật chất: Thời đại Đồ Đồng và Đồ Sắt đã đặt nền móng và là tiền đề cho cuộc sống hiện đại của chúng ta ngày nay. Những tòa nhà sẽ chẳng thể “chọc trời” nếu như không có sự phát triển của vật liệu thép và những mặt tiền cũng không thể thu gọn nếu không có những tấm bê tông mỏng. Dưới đây là 7 vật liệu hứa hẹn sẽ thay đổi tương lai trong xây dựng và kiến trúc.

Những vật liệu hứa hẹn sẽ thay đổi tương lai trong xây dựng

Bê tông tự phục hồi

Bê tông vốn là khả năng chịu nén và uốn rất tốt. Tuy nhiên, bê tông lại là loại vật liệu nhiều “lỗ rỗng”, nên nước có thể theo thời gian xâm nhập và gây tổn hại đến cấu trúc của kết cấu bê tông, khiến bê tông hay xuất hiện tình trạng nứt, bong,…

Khi bê tông bị gãy nứt thường mang đến những hiểm họa khôn lường cho công trình, cũng như đối tượng sử dụng trực tiếp công trình đó.

Tìm cách kéo dài tuổi thọ của loại vật liệu phổ biến này bằng cách đưa các bào tử vi khuẩn vào trong bê tông

Gần đây, để khắc phục những nhược điểm của bê tông một nhóm nhà khoa học Hà Lan đã nghiên cứu để tìm cách kéo dài tuổi thọ của loại vật liệu phổ biến này bằng cách đưa các bào tử vi khuẩn vào trong bê tông để lắp các vết nứt khi có nước tràn vào. Loại bê tông mới này đã bắt đầu được sử dụng trong các dự án thực tế, một trong số đó là bể chứa nước tự phục hồi ở Hà Lan.

Vật liệu Nano

Công nghệ Nano đã giúp nền công nghệ vật liệu vượt ra khỏi mọi giới hạn, đạt được những thành quả mà trong quá khứ từng cho là điều viển vong. Khi kết hợp với bê tông cường lực, những vật liệu nano như ống nano carbon sẽ tạo ra những vật liệu mới chịu được sức nén và sức ép rất mạnh. Thép thanh sẽ không còn cần thiết trong quá trình xây dựng mà thay vào đó những vật liệu nano sẽ dần được thay thế và đẩy nhanh tiến độ công trình hơn rất nhiều. Không dừng lại ở đó, tiềm năng của vật liệu nano còn được thể hiện ở những loại vật liệu siêu nhẹ.

Công nghệ Nano đã giúp nền công nghệ vật liệu vượt ra khỏi mọi giới hạn

Pin năng lượng mặt trời

Với công nghệ Nano cũng đã góp phần không nhỏ trong việc cải thiện hiệu quả sử dụng của tấm pin mặt trời bằng cách che phủ từng tấm pin với hàng loạt những tế bào năng lượng. Theo cách xử lí này có thể làm giảm thiểu chi phí công nghệ, cũng như mở ra tính khả dụng của năng lượng mặt trời trong tương lai gần, giúp cải thiện môi trường. Ngoài công nghệ Nano một số công nghệ khác còn giúp pin năng lượng mặt trời kinh tế hơn, đó là: pin dye-sensitised (DSSCs), mực silicon DuPont; hơn thế nữa, các tấm pin năng lượng mặt trời trong suốt còn có thể thay thế các loại kính tiêu chuẩn trong cửa sổ trên toàn thế giới.

Tấm pin năng lượng mặt trời trong suốt có thể thay thế các loại kính tiêu chuẩn

Aerogel cách điện

Dù thuộc bất cứ mục đích nào thì hầu như tất cả mọi nghiên cứu trong thời gian gần đây đều mong muốn tạo ra những công trình hiệu quả và thân thiện với môi trường. Từ nguyên nhân đó, vật liệu cách điện đã trở nên vô cùng nóng hổi, sự xuất hiện của Aerogel là điều tất yếu, nó không chỉ là một trong những vật liệu nhẹ nhất mà còn nằm trong top những chất liệu cách điện tốt nhất phục vụ cho khoa học và công nghệ.

Là một trong những vật liệu nhẹ nhất mà còn nằm trong top những chất liệu cách điện tốt nhất

Mái nhà “chảy mồ hôi”

Cái tên của vật liệu này nghe có vẻ không được nhiều người thích lắm nhưng trên thực tế đây lại là loại vật liệu mới được những nhà khoa học ETH-Zurich nghiên cứu thành công, khiến cho công trình có thể tự “chảy mồ hôi”. Vật liệu của mái nhà sẽ hấp thụ nước mưa và chỉ thoát nước ra khi nhiệt độ môi trường tăng lên tới một mức nào đó. Sự bốc hơi nước có tác dụng làm mát cho tòa nhà – khá tương đồng  với cơ chế chảy mồ hôi của con người.

Công trình có thể tự “chảy mồ hôi”

Bề mặt trơn trượt

Bệnh dịch có tính lây lan luôn là nỗi ám ảnh đối với mọi quốc gia ở mọi thời kì, do đó bài toán: làm thế nào để ngăn chặn sự lây lan của dịch bệnh trong một không gian giới hạn, luôn là vấn đề được các nhà nghiên cứu đâu đấu. Nó yêu cầu việc khử trùng liên tục, thậm chí tổ chức lại toàn bộ không gian nơi bùng phát bệnh dịch. Tuy nhiên, hiện nay một số nhóm nhà khoa học đến từ Harvard đang nghiên cứu một loại vật liệu bề mặt xốp truyền chất lỏng và trơn đến mức vi khuẩn cũng không thể bám lại được. Ngoài ra, vật liệu này còn có thể ngăn chặn được: đá, bụi, màu vẽ,…

Vật liệu bề mặt xốp truyền chất lỏng và trơn đến mức vi khuẩn cũng không thể bám lại được

Tơ tằm

Tương tự những ám ảnh của con người với kim cương – thứ vật liệu được xem là cứng nhất thế giới, sự quan tâm đặc biệt với tơ tự nhiên chưa bao giờ cạn. Các nhà khoa học đã có thể chứng minh được tơ còn chắc hơn cả thép nhưng lại rất nhẹ, mịn và đặc biệt hết sức linh hoạt. Gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ MIT Media Lab đã phát hiện ra cách để kiểm soát được những con tằm, khiến chúng nhả tơ theo ý muốn và tạo ra được những cấu trúc tơ tằm mà ta mong muốn. Hi vọng rằng trong tương lại, loại vật liệu này có thể giúp ngành Xây dựng tạo ra những công trình chống lại được động đất cũng như những thiên tai có sức công phá lớn; đồng thời giảm thiểu tối đa việc khai thác các nguyên vật liệu gây hại môi trường thiên nhiên.

Tơ còn chắc hơn cả thép nhưng lại rất nhẹ, mịn và đặc biệt hết sức linh hoạt

Đứng trước sự thay đổi liên tục của khí hậu toàn cầu, sự khắc nghiệt của thiên tai và các vấn đề môi trường, yêu cầu cấp thiết đặc ra cho con người phải không ngừng tìm ra những giải pháp khắc phục hiện tượng nóng lên trái đất, cải tạo đời sống của nhân loại. Theo đó, 7 loại nguyên liệu trên đã được đưa vào nghiên cứu và thực hiện, góp phần tích cực cải thiện mọi mặt thế giới thông qua ngành Xây dựng.