Chế tạo loại kính chống nổ mới dày 6mm

Một nhóm nhà khoa học Mỹ và Australia đang phát triển loại kính chống nổ mới, hướng tới giải pháp nhẹ hơn, mỏng hơn nhưng vẫn đủ cứng để hạn chế nguy hiểm trong các sự cố nghiêm trọng. Khác với kính thông thường, vật liệu này được thiết kế nhằm ngăn những mảnh vỡ sắc nhọn phát tán khi gặp sức ép từ vụ nổ, động đất hoặc bão lớn. Nếu thành công, sản phẩm có thể mở rộng khả năng bảo vệ con người tại những công trình dân sự, nơi kính chống nổ truyền thống hiện chưa dễ lắp đặt. Mối nguy từ kính vỡ từng được thể hiện rõ trong vụ đánh bom Tháp Khobar tại Saudi Arabia năm 1996, theo báo cáo của Lầu Năm Góc được Science Daily dẫn lại. Trong số 19 người thiệt mạng vì bị thương, có 2 người chết trực tiếp do các vết thương gây ra bởi mảnh thủy tinh văng tung tóe. Đáng chú ý hơn, trong 17 trường hợp còn lại, mảnh kính vỡ được cho là có thể khiến 10 người tử vong, ngay cả khi họ không chịu chấn thương nặng nào khác. Tính chung, kính vỡ có thể là tác nhân quan trọng dẫn tới cái chết của 12 trong tổng số 19 người thiệt mạng tại sự kiện này. Những con số ấy cho thấy cửa sổ tưởng như chỉ là bộ phận cố định của công trình vẫn có thể trở thành nguồn nguy hiểm đặc biệt khi chịu tác động đột ngột. Vì vậy, việc phát triển vật liệu giữ được hình dạng sau va chạm có ý nghĩa lớn đối với an toàn của người bên trong tòa nhà. Kính chống nổ hiện được sử dụng tại một số tòa nhà chính phủ hoặc trên xe tổng thống, nhưng cấu tạo dày khiến chúng nặng, đắt và khó lắp vào các khung cửa sổ thông thường. Hạn chế này làm công nghệ bảo vệ cao cấp chưa thể phổ biến rộng rãi trong trường học, văn phòng, nhà ở hoặc những công trình dân sự khác. Các nhà khoa học thuộc Đại học Missouri và Đại học Sydney ở Australia vì thế tìm kiếm một thiết kế vừa bảo đảm độ bền, vừa giảm đáng kể kích thước và chi phí. Kính mới không dựa hoàn toàn vào cấu trúc quen thuộc gồm một lớp polymer trong suốt nằm giữa hai phiến kính, vốn thường làm sản phẩm truyền thống trở nên dày và nặng. Thay vào đó, nhóm nghiên cứu thay lớp polymer bằng một lớp vật liệu composite trong suốt, tạo ra cấu trúc có khả năng chịu lực tốt hơn trong thân kính mỏng. Vật liệu hỗn hợp này chứa những sợi thủy tinh cực nhỏ, mỗi sợi có đường kính khoảng 15 đến 25 micromét, được gắn bên trong nhựa. Nhờ cách bố trí những sợi thủy tinh nhỏ trong nền nhựa, mỗi tấm kính mới chỉ dày khoảng 6 mm, mỏng hơn đáng kể so với nhiều loại kính chống nổ truyền thống. Cấu trúc composite cũng giúp giảm lỗi vật liệu, đồng thời tạo ra độ cứng và độ bền cao hơn trong điều kiện chịu tác động mạnh. Mục tiêu không chỉ là giữ tấm kính đứng vững, mà còn hạn chế tối đa nguy cơ biến nó thành hàng loạt mảnh sắc nhọn. Trong thử nghiệm gần đây, nhóm nghiên cứu đã cho loại kính mới chịu tác động từ một vụ nổ nhỏ để đánh giá khả năng bảo vệ thực tế. Sanjeev Khanna, giáo sư Kỹ thuật Cơ khí thuộc Đại học Missouri, cho biết kết quả thu được rất ấn tượng sau thử nghiệm ban đầu. Mặt sau của cửa sổ bị nứt, nhưng mặt trước gần như không chịu ảnh hưởng, cho thấy cấu trúc mới có thể kiểm soát tốt hướng lan truyền của hư hại. Nhóm của Sanjeev Khanna dự kiến tiếp tục thử nghiệm với những tấm kính có kích thước lớn hơn, qua đó kiểm tra khả năng ứng dụng trong các khung cửa sổ thực tế. Với ưu thế về tính năng và chi phí sản xuất, các nhà khoa học hy vọng kính mới sẽ trở thành sản phẩm thương mại được sử dụng phổ biến trong tương lai. John Fortune, Giám đốc dự án, nhận định kính chống nổ dễ lắp đặt, giá thấp có thể thúc đẩy nhu cầu tại công trình dân sự, góp phần bảo vệ con người trước những mối đe dọa phức tạp hiện nay.