Mơ về thành phố tân tiến như trong truyện Doraemon? Những vật liệu mới dưới đây sẽ khiến viễn cảnh đó của bạn không còn xa vời

Có thể nói kiến trúc của những tòa nhà khổng lồ và đắt tiền vốn luôn được quyết định bởi góc cạnh thẩm mỹ, kiến tạo và kĩ thuật. Ngày nay những tương tác tương tự cũng vận dụng cho những căn hộ nhỏ, kể cả có là nhà riêng hay là thông thường cư.

Nhưng thiên hướng ngày mai sẽ dần đổi thay những ưu tiên đó, khi sự thật dụng đang lên ngôi—căn nhà lý tưởng sẽ không tốn quá nhiều khoáng sản quy mô, trong khi vẫn rét mướt vào mùa hè và thoáng mát vào mùa đông, chưa kể phải luôn ngập tràn ánh sáng nói quanh nói quẩn năm.

Bê tông là nguyên liệu chính yếu của trào lưu thẩm mỹ đương đại chủ nghĩa thế kỉ 20, ăn nhập với sự ưa ưa chuộng của chủ nghĩa này với những đường thẳng và tính đối xứng. Sau đó những văn minh trong kĩ thuật xây đắp đã giúp cho những kiến trúc sư như Frank Gehry và Zaha Hadid có thể khắc tạo nên những công trình kiến trúc vừa phi lý vừa có tính nghệ thuật cao như vậy.

Tuyệt tác của kiến trúc sư Frank Gehry.

Tuyệt tác của kiến trúc sư Frank Gehry.

Vậy những nguyên liệu nào đang khái niệm lại hình ảnh của các thị thành trong thế kỉ 21?

Kính sáng dạ

Bất kể có là kiểu nhà gì, thì loại kính này cũng giúp việc kiểm soát ánh sáng thiên nhiên trong nhà tiện lợi hơn rất nhiều. Thậm chí chúng ta còn có một đôi loại kính “sáng dạ” khác nhau: Có loại có thể tự làm sạch nhờ phủ một lớp chống dính siêu mỏng tanh bên ngoài; loại khác thì sử dụng xúc tác kích hoạt UV để biến những vết nhờn bẩn trên mặt kính thành CO2 và nước.

Các dạng khác có thể phản đại dươngi lại ánh sáng mặt trời và nhiệt độ (giống như kính mắt đổi màu), giảm chói và kiểm soát nhiệt độ trong nhà tốt hơn. Ở các loại kính đổi màu, năng lượng từ ánh sáng mặt trời đã làm các nguyên tử nhảy đầm khỏi trạng thái thứ tự, vốn tạo nên rất nhiều khoảng trống giúp 75% ánh sáng lọt qua, biến thành trạng thái hỗn loạn khiến chỉ 25% ánh sáng lọt qua. Thậm chí có những loại kính mới làm bằng nguyên liệu đổi màu theo điện tích còn giúp người chơi kiểm soát chủ động bằng việc chạy một dòng điện qua nó, khiến cho nó dần tối sau 5 phút và giảm tới 50% lượng ánh sáng lọt qua.

Kính đổi màu.

Kính đổi màu.

Nguyên tắc tương tự cũng được vận dụng để khiến cho kính được phủ một lớp sương, giúp cho các văn phòng hay nhà tắm có được sự tây riêng cấp thiết mà không phải tiếp cận với ánh sáng thiên nhiên.

Tận dụng ánh sáng mặt trời

Một cách để sử dụng năng lượng tốt hơn là tận dụng ánh sáng thiên nhiên, thay vì phải sản xuất những kĩ thuật nhân tạo khác.

Các kĩ sư vận dụng kĩ thuật này trong các tòa nhà, bằng việc định hướng ánh sáng thiên nhiên phê duyệt các ống thông gió sử dụng gỗ đề đạt. Kĩ thuật này chẳng những giúp việc thắp sáng trở thành rẻ và tần tiện năng lượng hơn, mà có thể còn giúp giảm một số hội chứng tương tác tới ánh sáng ở người như dị ứng theo mùa hay cận thị

Các loại thép mới

Thép cũng cũng luôn chuẩn bị chuyển mình để đấu tranh với những xu thế mới. Cũng không cần những công thức hóa học phức hợp hay nguyên liệu mới thần kì—chúng ta có thể đổi thay đặc tính của thép chỉ dễ chơi nhờ đổi thay cấu trúc của nó.

Khi mà các thị thành ngày một trở thành đông đúc và các tòa nhà cao tầng mọc lên như nấm, xây đắp các cấu trúc vững trãi và hiệu năng càng ngày càng trở thành cấp thiết. Tuy nhiên đắp càng cao thì nhà càng phải nhẹ và chắc, khác lạ là trong các khu vực xảy ra địa chấn. May mắn thay, có một loại nguyên liệu mới mang tên ‘thép bọt biển’, chẳng những chứng minh sức mạnh và độ cứng rắn, mà còn khác lạ có kĩ năng tiếp thu động lượng để giúp tòa nhà không bị rung lắc, đồng thời cách âm và cách điện.

Thép bọt biển.

Thép bọt biển.

Thực ra nguyên liệu này vẫn còn đang trong quá trình thử nghiệm trong ngành xây đắp dân dụng, nhưng ngành hàng không đã đi trước một bước khi quyết định lên kế hoạch sử dụng nó. Họ định sẽ thêm vào lớp ‘bọt biển’ những phiến kim khí mỏng tanh, để tạo nên cấu trúc kẹp như một cái bánh sandwich. Cấu trúc này có kĩ năng bình phục nguyên trạng ngay cả khi bị ép cong tới một nửa kích tấc, một nguyên liệu chống sốc tuyệt vời.

Vật liệu hổ lốn Composite

Không phải mọi thứ đều được làm bằng thép. Với rất nhiều nguyên liệu phi kim đã được sử dụng trong máy bay, tuabin và phi thuyền—chưa kể sự cải tiến liên tục một loại nguyên liệu xây đắp có từ ngàn đời nay là gỗ—các kiến trúc sư đang khôn xiết nỗ lực để khai phá những biện pháp nguyên liệu thay thế cho thép cho các tòa nhà ngày mai.

Các tòa nhà nhẹ hơn có thể bớt đắt đỏ và tốn ít thời kì xây đắp hơn, khác lạ nếu người ta giảm trọng lượng ở gần đỉnh của tòa nhà. Mặc dù thép bọt biển trông thì có vẻ là một biện pháp tốt cho điều này, nhưng vấn đề là nó vẫn là kim khí, mà kim khí thì giãn nở khi tăng nhiệt.

Một biện pháp khả thi là đổi thay hình trạng của tòa nhà, mà qua đó đổi thay luôn cách tòa nhà phân bổ lực. Các tòa nhà Monocoque là một ví dụ điển hình, với cách xây đắp mái vòm chịu lực tái hiện bề mặt vỏ trứng

Vấn đề ở đây là hình trạng hòa bình như vỏ trứng là cực khó để có thể làm nên từ thép. Sử dụng nguyên liệu tổng hợp composite là một biện pháp — khi nguyên liệu được tổng hợp từ rất nhiều nguồn khác nhau. Điều này đem lại những lợi ích phi thường cho nó trong nhiều trường hợp, khác lạ là kĩ năng đúc khuôn chính xác tới từng cụ thể. Chúng thậm chí còn có thể kết nối với nhau theo nhiều hướng, tần tiện rất nhiều thời kì so với kĩ thuật gò hàn vừa lộn xộn, vừa tốn thời kì trong kí vãng.

Những đặc tính của nguyên liệu composite còn tiện lợi được bất biến theo ý muốn, nhờ vào thực chất pha tạp của nó. Tính toàn vẹn cấu trúc của composite thường tới từ các sợi thớ cđại dươngng lặp, làm từ kính, carbon, boron hoặc thậm chí cả thớ gỗ. tất cả chúng sẽ được tráng nhựa, một kiểu nhựa phản ứng nhiệt như nhựa ABS, thứ thường được dùng trong các mũ bảo hiểm leo núi.

Một số nguyên liệu composite nổi trội vì vẻ ngoài mặt hơn là vì độ dai sức của nó —như là gỗ báo. Dĩ nhiên hãng Vij5 của Hà Lan, công ty đã phát minh ra loại gỗ này, không ước mơ chế giễu ra gỗ từ những con vật chạy nhanh nhất hành tinh ở châu Phi, mà là từ những tờ báo được cuộn chặt, tráng nhựa sau đó cắt ra thành những tấm ván có độ rộng ngang với một tờ báo mở. Hầu hết kĩ năng chống chịu của loại gỗ này tới từ loại đại dương hữu cơ mà nó sử dụng. Tuy nhiên vẻ đẹp cổ lỗ đại với mực báo và chữ viết tạo nên hiệu ứng thớ như gỗ thật, mới là điểm đáng nổi trội nhất của vật phẩm này.

Gỗ báo, với vẻ đẹp vừa sang trọng vừa mang nét cổ kính với họa tiết không đâu xa chính là những vết mực in từ chữ trên mặt báo.

Gỗ báo, với vẻ đẹp vừa quý phái vừa mang nét cổ lỗ kính với họa tiết chẳng đâu vào đâu xa chính là những vết mực in từ chữ trên mặt báo.


Vậy là hiện thời chúng ta có thể mường tưởng về thị thành của ngày mai. Chúng ta sẽ có ống thông gió và những ván gỗ phản quang quẻ để giữ cho văn phòng sáng một cách thiên nhiên. Các tòa nhà sẽ tự động trở thành ấm hơn khi mùa đông về, và lanh tanh khi nhiệt độ ngoài trời tăng cao. Sẽ không có bu lông hay đai ốc trong tầm mắt và mọi thứ sẽ cong một cách tuyệt vời, kể cả cửa sổ. Các bề mặt sẽ nhẵn nhụi và nhìn như một tấm vải— một dung mạo vừa quen thuộc lại vừa lạ lẫm. Những tòa cao ốc sẽ vươn lên những tầm cao mới, cả nghĩa đen và nghĩa bóng. Trong những ngày nắng người chơi có thể đi dạo nói quanh nói quẩn thị thành mà không bị chói mắt bởi ánh sáng mặt trời đã bị tiếp nhận trong những tấm kính mờ đục. Nhưng trong những ngày u ám hơn, vẫn những tấm kính đó sẽ trong suốt tới nỗi người chơi có thể tọc mạch được chuyện nhà hàng xóm nếu họ không đóng rèm cho chu đáo.

Theo FRTK

Trí Thức Trẻ

Trả lời