samedi 13 février 2016

2 kỹ sư Mỹ gốc Việt sáng chế bê tông tự động làm tan băng an toàn

Những con đường đóng băng tuyết trong thời tiết lạnh giá là thủ phạm gây ra nhiều vụ tai nạn nghiêm trọng, đặc biệt là tại khu vực đèo dốc, cầu vượt, ngã tư, đường vào ra xa lộ… Trước thực trạng đó, 2 kỹ sư gốc Việt đã sáng chế ra một loại bê tông có thể tự động làm tan băng an toàn.


Giáo sư Kỹ thuật Christ Tuan thử độ an toàn trên một tấm bê tông dẫn điện.
Thống kê cho thấy, 10 đến 15% tại nạn đường bộ ở Mỹ liên quan trực tiếp tới thời tiết. Tỷ lệ này tương đương hàng ngàn người bị thương và tử vong mỗi năm.
Trước thực trạng mặt đường phải làm tan được băng trong mùa đông, 2 kỹ sư gốc Việt là Chris Tuan và Lim Nguyen đến từ Đại học Nebraska-Lincoln đã sáng chế ra một loại bê tông dẫn điện đặc biệt. Nó có thể tự động làm tan băng an toàn, không sử dụng hóa chất, không gây ăn mòn và ưu việt hơn cả những xe dọn tuyết truyền thống ở Mỹ.

Christ Tuan nói, ông bắt đầu nghiên cứu loại bê tông chống băng từ thời kỳ còn làm việc cho một nhà thầu của không quân Mỹ. Mục tiêu khi đó của Chris Tuan là phải làm sao để loại bỏ băng và ngăn chặn trơn trượt trong quá trình máy bay hạ cánh.
Cho đến năm 2001, với sự giúp đỡ của Lim Nguyen cùng 2 đồng nghiệp khác là Sherif Yehia và Bing Chen, bê tông tự động làm tan băng mới được hoàn thiện. Họ cùng được cấp bằng sáng chế cho phát minh này. Trước đó, phương pháp chống đóng băng phổ biến nhất ở Mỹ là sử dụng hóa chất, điển hình là muối. Các công nhân sẽ lái một chiếc xe đặc biệt và rải muối hoặc nước mặn trên mặt đường. Nhiệt độ đóng băng thấp hơn của nước muối sẽ giúp mặt đường duy trì trạng thái tới -18oC.
Tuy nhiên, kỹ thuật sử dụng hóa chất có rất nhiều nhược điểm. Nó làm ô nhiễm môi trường, gây ăn mòn những bộ phận kim loại của xe hơi và đặc biệt hạn chế sử dụng cho những cây cầu thép.
Chính vì vậy, cùng năm 2001, Sở Đường bộ Nebraska quyết định sử dụng bê tông dẫn điện của Christ Tuan cho cây cầu của họ, biến nó thành cây cầu đầu tiên trên thế giới sử dụng cách mới này. Cầu Roca Spur được trải 52 tấm bê tông chống băng trên suốt chiều dài của nó. Mỗi tấm có giá 300 USD thay vì 120 USD của bê tông thường.
“Cầu luôn là địa hình giao thông đóng băng đầu tiên, bởi nó chịu tiếp xúc cả trên mặt đường và dưới gầm cầu”, Christ Tuan nói. “Sẽ rất tốn tiền khi trải toàn bộ mặt cầu bằng bê tông dẫn điện, nhưng bạn có thể sử dụng nó ở những vị trí quan trọng như ổ gà hoặc nơi hiểm yếu”.

Mặt đường sử dụng bê tông của Christ Tuan sẽ tự động chống đóng băng.
Vậy bí quyết của Christ Tuan dành cho loại bê tông này là gì? Rất đơn giản, về căn bản nó giống như bê tông thường, nhưng sẽ được pha thêm 20% dăm thép nhỏ và các hạt carbon. Hỗn hợp này làm nhiệm vụ dẫn điện và chuyển hóa thành nhiệt năng để làm tan băng. Trong khi đó, nó vẫn bảo đảm bề mặt bê tông đủ an toàn để chạm vào.
“Loại bê tông của chúng tôi có khả năng chống đóng băng”, Chris Tuan nói. “Bạn chỉ cần giữ lõi và bề mặt của nó ấm áp. Khi tuyết rơi trên đó, nó sẽ tan chảy”.
Nguồn điện cung cấp cho những tấm bê tông là nguồn 3 pha 600 A, 220V, có thể tận dụng được từ ngay những trạm điện gần đường. Các cảm biến sẽ giúp hệ thống tự động bật khi nhiệt độ ngoài trời xuống dưới 4oC và tắt khi trên 10oC.
Hiện nay, sản phẩm của Chris Tuan và nhóm nghiên cứu đang được đánh giá bởi Cục Quản lý Hàng không Liên bang. Họ có thể có dự án thử nghiệm nó trên một đường băng lớn.
Tuy nhiên, Christ Tuan nói “Cục Quản lý Hàng không đã khiến tôi rất ngạc nhiên, bê tông chống băng sẽ ít có khả năng được ứng dụng cho đường băng. Tuy nhiên, địa điểm họ cần nhất lại là khu vực cổng. Đây là nơi có rất nhiều xe vận tải, là địa điểm phục vụ dịch vụ hành lý và nhiên liệu. Cả khu vực không có băng sẽ khiến sự chậm trễ của nhiều chuyến bay giảm xuống. Chúng tôi rất lạc quan”.
Chưa dừng lại ở đó, Christ Tuan còn pha thêm vào bê tông của mình một loại quặng từ magnetite. Ông nói nó sẽ giúp ngăn chặn sóng điện từ. Cách này sẽ rất hấp dẫn đối với những nhà sản xuất muốn xây dựng một quy trình bảo mật chống gián điệp ăn cắp kỹ thuật.
Christ Tuan đã thử nghiệm loại bê tông ngăn sóng điện từ ngay tại phòng thí nghiệm của mình. “Chúng tôi mời rất nhiều khách hàng tiềm năng tới và bảo họ cố gắng sử dụng điện thoại di động”, ông nói. “Họ luôn nhận được những cảnh cáo là không có dịch vụ cung ứng”.
Trong khi những loại bê tông mà Christ Tuan phát triển sẽ đem lại nhiều ứng dụng lớn lao trong tương lai, ông vẫn khiến nó có mặt ở những lợi ích rất gần gũi nhất của mình. “Tôi có một khu vườn sau nhà lát đầy bê tông dẫn điện”, Christ Tuan nói với một nụ cười. “Bạn thấy đấy, tôi ứng dụng những gì tôi giảng ở trường đại học và thuyết phục mọi người”.

Tuyết Loan chuyển