Khoa học công nghệ
Khoa học công nghệ
Cầu bằng nhựa
15/12/2009

Người Mỹ đã lên kế hoạch tái chế chất thải để phục vụ quân đội. Những chiếc cầu làm bằng thùng đựng bột giặt và bộ giảm va ô tô đủ chắc chắn để đỡ xe tăng Abrams nặng 73 tấn.

Chiếc cầu nhựa đầu tiên được khánh thành ở Fort Bragg, bang North Carolina, vào tháng trước - Ảnh: Army.mil


Cầu bằng nhựa tái chế mà quân đội Mỹ đang tiến hành xây dựng chỉ cần 1 tháng để thi công với chi phí thấp hơn 25% so với cầu gỗ và không cần bảo trì thường niên.

Giáo sư Tom Nosker thuộc Đại học Rutgers (Mỹ) đã nghiên cứu việc xây dựng cầu bằng nhựa từ thập niên 80 của thế kỷ trước. Bằng cách sử dụng một quy trình pha trộn đặc biệt và định dạng nhựa thành dầm chữ I, chiếc cầu trông như bộ đồ chơi của trẻ em, với tất cả các phần khớp nhau nên có thể lắp ráp dễ dàng và nhanh chóng.

Chiếc cầu nhựa bắt đầu từ một thùng đựng chất polyethylene lỏng nóng, được lấy từ nhựa của những thùng bột giặt đã dùng. Chất polystyrene lỏng và sợi thủy tinh (lấy từ bộ giảm va ô tô) được trộn chung với polyethylene, và hỗn hợp này được định dạng theo bất kỳ hình thù nào cần thiết. Khi polyethylen nguội đi, nó co lại, giữ yên chất polystyrene và sợi thủy tinh, tạo ra một sự linh hoạt nhất định cho toàn bộ cấu trúc. Chất polystyrene và sợi thủy tinh khi đó cứng lại, tạo sức bền cho vật liệu.

Theo ông Ken Van Ness, chuyên gia thuộc Đại học Washington và Lee ở Virginia - người giúp tạo ra vật liệu xây dựng bằng nhựa nói trên - quy trình nghe có vẻ đơn giản này thật ra khá phức tạp. Tương tự như dầu và nước, polystyrene và polyethylene không trộn lẫn vào nhau, chúng có xu hướng tạo thành những khối lớn. Chỉ trong điều kiện đốt nóng đặc biệt, hai chất trên mới có thể kết hợp với nhau để hình thành loại vật liệu đủ bền để đỡ xe tăng.

Khi các phần nhựa đã được chế tạo, chúng được lắp ráp ngay tại hiện trường. Các cây cầu nhựa đã và đang được quân đội Mỹ xây dựng sử dụng khoảng 27 tấn polyethylene trích xuất từ thùng bột giặt, hơn 13 tấn polystyrene và sợi thủy tinh lấy từ bộ giảm va ô tô. Như đã nói ở trên, thời gian xây dựng cầu nhựa chỉ là 1 tháng, trong khi việc xây dựng cầu bê tông cốt thép phải mất nhiều tháng. Cầu nhựa có thể được sử dụng đến 50 năm.

Thời gian thi công nhanh hơn và vật liệu rẻ tiền hơn sẽ giúp quân đội Mỹ tiết kiệm chi phí. Không giống như cầu bê tông cốt thép hoặc gỗ, cầu nhựa gần như không cần bảo dưỡng thường niên. Hiện tại, mỗi năm quân đội Mỹ chi khoảng 5,8 tỉ USD để ngăn chặn sự xuống cấp của thiết bị và cơ sở hạ tầng quân sự. Nếu nghiên cứu của giáo sư Nosker với quân đội Mỹ được duy trì, ông hẳn sẽ không cần đến các hợp đồng dân sự. Các bộ phận máy bay, vật liệu chống cháy và các ứng dụng khác với nhựa tổng hợp đang được chế tạo tại phòng thí nghiệm của ông Nosker cho mục đích quân sự.

TNO