08/07/2016

Dừa có thể truyền cảm hứng thiết kế chống động đất cho các tòa nhà

Dừa nổi bật bởi lớp vỏ cứng, rất quan trọng trong việc đảm bảo hạt giống có thể nảy mầm thành công bên trong. Là một cấu trúc đặc biệt, bức tường dừa có thể giúp thiết kế các tòa nhà chống chịu động đất và các thảm họa thiên nhiên khác.

Cây dừa có thể đạt chiều cao 30m có nghĩa là khi quả dừa chín rơi xuống mặt đất bề mặt vỏ dừa phải chịu được tác động khi va đập mà không gây nứt vỡ. Để bảo vệ hạt giống bên trong, dừa có một cấu trúc phức tạp gồm 3 lớp: lớp vỏ nâu bên ngoài exocarp, một lớp xơ mesocarp và một lớp vỏ cứng bên trong endocarp. Như một phần của dự án lớn về: “Thiết kế sinh học và cấu trúc tích hợp”, các nhà nghiên cứu thuộc nhóm Biomechanics, đại học Freiburg đã cộng tác với các kỹ sư khoa học vật liệu dân dụng nghiên cứu về việc làm thế nảo để áp dụng cấu trúc đặc biệt của dừa vào kiến trúc xây dựng hiện đại.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng máy nén và một con lắc tác động để tìm hiểu dừa phân tán năng lượng như thế nào. Nhà nghiên cứu Stefanie Schmier cho biết: “Bằng cách phân tích các vết nứt gãy từ mẫu và kết hợp với kiến thức về giải phẫu học vỏ dừa thu được từ kính hiển vi và chụp cắt lớp điện từ, chúng tôi đã xác định được cấu trúc có liên quan đến sự hấp thụ năng lượng”.

Nghiên cứu cho thấy rằng trong lớp endocarp bao gồm chủ yếu là các tế bào hóa gỗ, hệ thống mao mạch và cấu trúc như bậc thang, giúp cấu trúc này chịu được lực uốn. Mỗi tế bào được bao quanh bởi nhiều vòng hóa gỗ, nối với nhau bằng các “cầu” song song. Điều này có nghĩa là bất kỳ vết nứt mới tạo ra bởi các tác động không trực tiếp chạy qua lớp vỏ cứng.

Sự kết hợp của cơ cấu trọng lượng nhẹ với công suất tiêu hao năng lượng cao tăng khả năng bảo vệ các tòa nhà chống động đất, đá rơi và thảm họa tự nhiên khác.

Thu Giang (Theo Science Daily)/Báo Xây dựng

Bình luận