Ứng phó với động đất bằng túi hơi

Một phát minh của Công ty Công nghệ Air Danshin tại Nhật Bản đang mở ra cách tiếp cận đặc biệt, giúp bảo vệ những ngôi nhà trước sức tàn phá bất ngờ của động đất. Thay vì cố định công trình thật chắc xuống nền đất, hệ thống này sử dụng một túi hơi khổng lồ để nâng cả ngôi nhà lên khỏi mặt đất trong thời gian địa chấn diễn ra. Ý tưởng nghe có vẻ lạ lẫm, nhưng cơ chế vận hành được thiết kế tự động, nhanh chóng, hướng đến mục tiêu giảm tác động trực tiếp của rung chấn lên kết cấu nhà ở. Air Danshin bắt đầu phát triển loại túi hơi chống động đất từ năm 2006, sau quá trình nghiên cứu nhằm tìm giải pháp bảo vệ công trình dân dụng hiệu quả hơn. Tuy nhiên, phải đến năm ngoái, khi thảm họa động đất và sóng thần nghiêm trọng xảy ra tại vùng bờ biển Đông Bắc Nhật Bản, người dân mới đặc biệt quan tâm đến công nghệ này. Nỗi lo trước những trận địa chấn khó dự đoán khiến một giải pháp có thể nâng ngôi nhà khỏi nền đất nhanh chóng trở nên đáng chú ý hơn trong đời sống thực tế. Hệ thống hoạt động nhờ bộ cảm biến được bố trí bên trong túi hơi, có nhiệm vụ nhận biết chuyển động bất thường do động đất gây ra. Ngay khi phát hiện rung chấn, cảm biến kích hoạt máy nén khí, đưa không khí vào túi và làm cấu trúc khổng lồ này căng lên chỉ trong vòng một giây. Khoảng thời gian cực ngắn đó cho phép hệ thống phản ứng gần như tức thì, trước khi những chuyển động mạnh có thể gây thêm áp lực lên nền móng và các bộ phận chịu lực của ngôi nhà. Lượng khí do máy nén cung cấp đủ sức nâng toàn bộ kết cấu ngôi nhà lên cao khoảng ba centimet so với nền đất bên dưới. Khi được nâng khỏi mặt nền, ngôi nhà chuyển sang trạng thái như đang lơ lửng, nhờ đó hạn chế ảnh hưởng trực tiếp từ những rung động truyền qua mặt đất. Khoảng cách ba centimet tuy không lớn, nhưng được tính toán để tạo ra lớp đệm tách công trình khỏi nền trong thời gian động đất còn tiếp diễn. Trong giai đoạn ngôi nhà được nâng lên, công trình vẫn giữ tư thế đứng thẳng và được duy trì sự ổn định thay vì nghiêng đổ theo các chuyển động hỗn loạn. Một chiếc van được lắp đặt khéo léo bên trong nhà sẽ kiểm soát lượng khí nén, giúp túi hơi duy trì trạng thái cần thiết. Nhờ cơ chế kiểm soát này, hệ thống không chỉ bơm khí để nâng nhà mà còn giữ áp suất phù hợp trong suốt thời gian mặt đất tiếp tục rung chuyển. Khi cơn địa chấn kết thúc, hệ thống không yêu cầu người sử dụng tự thao tác để đưa ngôi nhà trở lại nền móng ban đầu. Không khí trong túi hơi sẽ được xả dần một cách tự động, khiến công trình hạ xuống và trở về trạng thái bình thường. Toàn bộ quy trình từ phát hiện rung chấn, bơm khí, duy trì độ cao đến hạ nhà đều được tổ chức theo cơ chế tự động, giảm sự phụ thuộc vào phản ứng của con người trong tình huống khẩn cấp. Về chi phí, một túi hơi chống động đất hiện có giá dao động trên dưới ba triệu yên, tương đương khoảng 23,375£, tùy thuộc kích cỡ của từng ngôi nhà. Mức giá này vẫn được đánh giá khá rẻ nếu so sánh với những thiết bị chống động đất cùng loại đang có trên thị trường. Sản phẩm được bảo hành trong thời hạn mười năm, đồng thời vẫn cần bảo trì trong quá trình sử dụng để duy trì khả năng hoạt động ổn định. Với cơ chế phản ứng nhanh, khả năng nâng nhà khỏi nền đất và mức chi phí được xem là tương đối hợp lý, Air Danshin kỳ vọng công nghệ này sẽ được ứng dụng rộng rãi hơn tại Nhật Bản. Công ty hướng tới các công trình trọng điểm của đất nước, trong đó có hệ thống trường học và bệnh viện trên khắp nước Nhật. Nếu được triển khai đúng kế hoạch, những túi hơi khổng lồ này có thể trở thành một lớp bảo vệ bổ sung, giúp nhiều công trình giảm nguy cơ hư hại khi động đất xảy ra.