Nhật Bản sử dụng sợi carbon để chế tạo “bức màn” chống động đất

Thay vì sử dụng bê tông cốt thép, một công ty dệt ở Nhật Bản đã sử dụng sợi carbon để chế tạo “bức màn” chống động đất.

Mỗi năm có khoảng 1.500 trận động đất xảy ra mỗi năm ở Nhật Bản. Các tổ chức và người dân đã và đang tìm ra những phương pháp xây dựng sáng tạo cho các tòa nhà giảm chấn động do động đất gây ra ở quốc gia này. Công ty Komatsu Seiren đã phát triển một loại sợi có độ căng cao từ carbon tổng hợp.

Nhóm nghiên cứu đã gắn 1.031 thanh vật liệu sợi carbon vào mái nhà và kết nối với mặt đất tạo thành một bức màn.

Kiến trúc sư Kengo Kuma và cộng sự đã sử dụng các thanh được tạo ra từ vật liệu sợi carbon tổng hợp cho cấu trúc một phòng trưng bày và thí nghiệm mới ở Nomi. Shun Horiki, kiến trúc sư hàng đầu của dự án cho biết nhóm của ông đã tiếp cận ý tưởng sử dụng sợi carbon cứng và sức căng cao cho các tòa nhà chống chịu động đất.

Nhật Bản sử dụng sợi carbon để chế tạo “bức màn” chống động đất — Biểu đồ cho thấy sức căng của các thanh bên ngoài trong trận động đất. Màu đỏ thể hiện các khu vực căng nhất, từ màu vàng sang màu xanh là những nơi độ căng giảm dần.

Nhóm nghiên cứu đã gắn 1.031 thanh vật liệu vào mái nhà và kết nối với mặt đất tạo thành một bức màn. Kiến trúc sư Horiki cho biết nguyên tắc này khá đơn giản. Khi tòa nhà bị biến dạng hẹp lạ, những thanh bên phải sẽ kéo nó trở lại hình dạng ban đầu và ngược lại. Mỗi bức màn có 2.778 thanh tạo nên một lớp có tính ổn định cao. Các lưới carbon bên trong và treo bên ngoài giúp hạn chế lực tác động ngang do động đất.

Đây là lần đầu tiên sợi carbon được sử dụng theo cách này nhưng kiến trúc sư Horiki tin tưởng rằng vật liệu này có thể được áp dụng cho các cấu trúc linh hoạt như các tòa nhà bằng gỗ có xu hướng rung lắc theo chiều ngang.