Một loại vật liệu xây dựng mới lấy cảm hứng từ tự nhiên kết hợp giữa nấm sò và vụn tre tái chế vừa được các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Nanyang, Singapore (NTU Singapore) phát triển. Loại gạch sinh học này hứa hẹn trở thành giải pháp cách nhiệt thân thiện với môi trường, đặc biệt phù hợp với khí hậu nóng ẩm của các vùng nhiệt đới.
Loại gạch mới có bề mặt đặc biệt với các gờ và rãnh mô phỏng cấu trúc da voi - loài động vật nổi tiếng với khả năng làm mát tự nhiên thông qua việc giữ nước và tăng diện tích bay hơi. Nhờ thiết kế sinh học này, gạch có thể làm mát thụ động, chịu được thời tiết khắc nghiệt và nâng cao hiệu suất làm mát.
Về thành phần, mỗi viên “ngói nấm” được tạo ra từ sợi nấm của loài Pleurotus ostreatus (nấm sò) và mùn tre tái chế từ phế liệu nội thất. Hỗn hợp được trộn với yến mạch và nước, ép vào khuôn có họa tiết mô phỏng da voi, sau đó được ủ trong bóng tối khoảng bốn tuần để sợi nấm phát triển, rồi mới đem sấy khô.
Theo PGS. Hortense Le Ferrand, giảng viên khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu (MSE) tại NTU, hầu hết vật liệu cách nhiệt hiện nay đều là vật liệu tổng hợp, khó phân hủy và gây hại đến môi trường. Trong khi đó, loại gạch sinh học mới làm từ sợi nấm có khả năng phân hủy sinh học, có độ xốp cao, cho hiệu quả cách nhiệt tương đương, thậm chí tốt hơn nhiều vật liệu nhân tạo phổ biến.
Ý tưởng mô phỏng kết cấu da voi được phát triển cùng công ty thiết kế sinh học bioSEA (Singapore). Các rãnh và khe trên bề mặt không chỉ giúp giảm tốc độ hấp thụ nhiệt mà còn tăng hiệu quả làm mát khi tiếp xúc với nước. Trong các thử nghiệm mô phỏng điều kiện mưa, nước đọng lại ở các khe mà không thấm vào trong, tăng cường khả năng bay hơi và làm mát bề mặt. Đặc biệt, lớp nấm trên bề mặt còn có tính chống thấm tự nhiên, giúp nước đọng lại thay vì trôi đi, góp phần thúc đẩy quá trình làm mát.
Hiện nhóm nghiên cứu đang hợp tác với một số đối tác để mở rộng quy mô sản xuất và tiến hành thử nghiệm ngoài trời. Tuy nhiên, một thách thức lớn vẫn là thời gian nuôi trồng sợi nấm mất tới một tháng, để hoàn thiện một viên gạch đòi hỏi phải tối ưu hóa quy trình và không gian sản xuất nếu muốn thương mại hóa.
PGS Hortense Le Ferrand chia sẻ thêm, chúng tôi đã phát triển một giải pháp sinh thái đầy hứa hẹn, biến chất thải thành tài nguyên có giá trị, đồng thời mở ra hướng đi mới cho các vật liệu cách nhiệt lấy cảm hứng từ thiên nhiên. Trong tương lai, việc sử dụng nhiều chủng nấm khác nhau có thể giúp khắc phục các hạn chế hiện tại và nâng cao tính ứng dụng trong xây dựng.
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nhu cầu ngày càng tăng về các giải pháp xây dựng bền vững, loại gạch sinh học này là một bước tiến đáng kể trong việc ứng dụng công nghệ sinh học vào kiến trúc xanh. Dù còn một số rào cản về sản xuất quy mô lớn, tiềm năng của loại vật liệu này là rất rõ ràng không chỉ ở khả năng cách nhiệt tự nhiên mà còn ở tư duy tái sử dụng tài nguyên và thiết kế dựa trên tự nhiên.
VLXD.org (TH/ TC Xây dựng)
Ý kiến của bạn