Xây nhà an toàn bằng... gạch "thông minh"
Thứ sáu, 06/01/2006 00:00
Được trang bị những bộ cảm biến điện tử tí hon,gạch nung xây nhà giờ đây sẽ tạo ra những căn hộ và toà tháp văn phòng "thông minh" hơn nhiều so với hiện nay, và tất nhiên là an toàn hơn nữa.
Lấy thí dụ, công nghệ gạch "thông minh" rất có thể sẽ giúp các nhân viên cứu hoả thay đổi chiến lược cứu hộ của mình khi Toà tháp Thương mại trung tâm sắp đổ sập trong sự kiện 11/9. Chúng cũng có thể cung cấp báo động sớm đối với áp suất nén "ngầm bên dưới", nguyên nhân từng khiến cho một phần sân bay Paris bị sập hồi tháng 5 vừa qua. Và hình ảnh về những hậu quả mắt thường không nhìn thấy bên trong kết cấu các toà nhà sau động đất hoặc lụt bão cũng sẽ được truyền về trung tâm điều khiển.
Mạng cảm biến từ những viên gạch...
"Chúng ta đang sống với những thiết bị điện tử ngày một thông minh hơn quanh mình, thế nhưng những ngôi nhà mà chúng ta cư ngụ và làm việc vẫn lạc hậu đến khó tin." - Chang Liu, người phát minh ra gạch thông minh cùng với các đồng nghiệp của mình tại Trung tâm Nghiên cứu khoa học Nano và Công nghệ thuộc Đại học Illinois cho biết.
Sự khác biệt giữa một viên gạch thường và một viên gạch "thông minh" là một ngăn kín không thấm nước ở mặt bên của viên gạch "thông minh". Bên trong ngăn này, các nhà nghiên cứu đã "nhồi" vào rất nhiều thiết bị điện tử không dây hiện đại như bộ cảm biến, bộ xử lý tín hiệu, kết nối không dây và một... cục pin. Tất cả được gói gọn thành một khối.
Người công nhân xây dựng sẽ chẳng cảm thấy gì khác khi cầm viên gạch này, và do vậy, nó chẳng cản trở gì đến công việc của họ. Ngoài ra, bộ cảm biến còn có thể được cấy vào các vật liệu xây dựng khác như nhựa, gỗ và bê tông cốt thép. Theo thiết kế, chúng sẽ theo dõi và giám sát nhiệt độ, mức rung lắc và chuyển động của toà nhà. Những thông số này sẽ được truyền không dây đến một máy tính ở xa.
Về bản chất, một vài viên gạch "thông minh" đặt tại các địa điểm khác nhau bên trong toà nhà có thể hoạt động như một dạng hệ thống mạng, phối hợp cùng nhau để cung cấp một bức tranh khá toàn diện về độ bền vững hiện tại của kết cấu. Những thông tin này đặc biệt quan trọng, thậm chí mang tính sống chết với những lực lượng cứu hộ, khi phải chiến đấu chống lại thần lửa hoặc giải cứu công nhân bị chôn vùi trong đống đổ nát...
Kể cả trong trường hợp không xảy ra thảm hoạ, những người quản lý toà nhà và chính bạn, người chủ gia đình cũng có thể sử dụng dữ liệu mà gạch "thông minh" cung cấp để quản lý và sữa chữa cho hợp lý và an toàn, nhất là với những xuống cấp "ẩn bên trong" do thời gian hoặc chất lượng xây lúc đầu không đảm bảo. Lúc này, bạn sẽ được máy tính thông báo phần móng cần được gia cố lại hay tường cần phải thay thế. Hệ thống điều hoà nhiệt độ và lò sưởi trong toàn bộ ngôi nhà cũng có thể được điều chỉnh lại để đạt hiệu suất năng lượng tối đa.
Những thách thức trước mắt
Các thiết bị cảm biến mà gạch "thông minh" sử dụng do Liu cùng một sinh viên của mình tạo ra bằng cách cấy phim kim loại lên nền polymer tinh thể lỏng cơ động. Mặc dù hệ thống này đã hoạt động khá hiệu quả song các nhà nghiên cứu vẫn cho biết sẽ tiếp tục tinh chỉnh và cải tiến hơn nữa. "Bản thân gói cảm biến đã trở nên nhỏ gọn hơn khi chúng tôi dùng thử bộ cảm biến vi cơ điện trong nhà của mình. Kích thước của chúng rất nhỏ, chỉ khoảng vài trăm micromet tức là bằng... bảy sợi tóc người đặt cạnh nhau.
Ngoài ra, vẫn còn khá nhiều thách thức cần phải vượt qua trước khi gạch "thông minh", kết cấu thép và khối bê tông bắt đầu thể hiện được "cái gì đó" trong những ngôi nhà và sở nhiệm. Một trong số đó chính là độ cơ động. Silicon giòn và dễ bị vỡ hoặc nứt gãy. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đang muốn thay silicon bằng một loại nhựa plastic mềm dẻo hơn. Khi đó, gạch "thông minh" sẽ trở nên đàn hồi và đa năng hơn.
Trong khi chờ đợi Đại học Illinois xin được quyền sở hữu bằng sáng chế công nghệ gạch "thông minh", Liu nói "Phát minh này có thể thay đổi bộ mặt của cả ngành công nghiệp xây dựng". Điều đó thì chúng ta sẽ chờ xem đã...
Nguồn tin: Theo Tạp chí Bất động sản Việt Nam, số 12/2005