Yu Ki San
Writer
Việc đặt những viên pin xe điện dễ cháy vào một chiếc hộp làm từ gỗ nghe có vẻ như một ý tưởng điên rồ và phản khoa học. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới từ Đại học Kỹ thuật Graz (Áo) lại chứng minh điều ngược lại: vật liệu composite gỗ-thép không chỉ thân thiện với môi trường hơn mà còn có khả năng chống va đập và chống cháy tốt hơn cả vỏ pin bằng nhôm truyền thống.
Trong bối cảnh an toàn và bền vững là hai trong những thách thức lớn nhất của ngành công nghiệp xe điện, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Graz (TU Graz) đã tìm ra một giải pháp đầy bất ngờ. Họ đã so sánh hiệu suất của một vỏ pin bằng nhôm truyền thống với ba kết cấu composite gỗ-thép khác nhau.
Kết quả thực sự gây ngạc nhiên. Trong một bài kiểm tra va chạm cọc, độ biến dạng của vỏ pin composite gỗ có tên Bio!Lib gần như giống hệt với vỏ nhôm của một chiếc Tesla Model S. Các nhà khoa học giải thích rằng cấu trúc tế bào xốp của gỗ giúp nó hấp thụ năng lượng va chạm một cách cực kỳ hiệu quả, với khả năng hấp thụ cao hơn tới 98% so với nhôm trong một số trường hợp.
Về khả năng chống cháy, nhóm nghiên cứu đã bổ sung thêm một lớp bần – một vật liệu tái tạo khác. Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, lớp bần này sẽ bị carbon hóa, tạo ra một lớp cách nhiệt tự nhiên. "Quá trình carbon hóa dẫn đến giảm mạnh độ dẫn nhiệt, giúp bảo vệ các cấu trúc phía sau nó," ông Florian Feist, người dẫn đầu nghiên cứu, giải thích. Kết quả là nhiệt độ bên ngoài của vỏ pin làm từ gỗ thấp hơn tới 100 độ C so với vỏ pin của Tesla trong cùng một bài kiểm tra.
Bên cạnh yếu tố an toàn, việc sử dụng các vật liệu như gỗ bạch dương, gỗ dương bền vững còn mang lại một lợi thế lớn về môi trường. Quá trình sản xuất nhôm vốn tiêu tốn rất nhiều năng lượng và có dấu chân carbon lớn. Ngược lại, các vật liệu composite từ gỗ giúp giảm thiểu đáng kể tác động đến môi trường ngay từ khâu sản xuất.
Nghiên cứu này là một lời nhắc nhở rằng, khi xe điện ngày càng trở nên phổ biến, tác động môi trường của chúng không chỉ giới hạn ở việc không phát thải khí thải từ ống xả. Toàn bộ vòng đời của chiếc xe, từ việc lựa chọn vật liệu, quy trình sản xuất cho đến việc tái chế, đều cần được xem xét một cách cẩn trọng.
Mặc dù ý tưởng về một chiếc vỏ pin ô tô điện làm từ gỗ có vẻ lạ lùng, nhưng nghiên cứu từ TU Graz đã cho thấy tiềm năng to lớn của việc lựa-chọn-vật-liệu-thông-minh. Nó mở ra một hướng đi mới, nơi các vật liệu tự nhiên, bền vững có thể được ứng dụng trong những lĩnh vực công nghệ cao nhất.
Những đổi mới như thế này được xem là yếu tố then chốt cho thế hệ xe điện tiếp theo, giúp chúng không chỉ an toàn hơn mà còn thực sự "xanh" hơn, từ trong ra ngoài.
Hiệu suất ấn tượng trong các bài kiểm tra va chạm và chống cháy
Trong bối cảnh an toàn và bền vững là hai trong những thách thức lớn nhất của ngành công nghiệp xe điện, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Graz (TU Graz) đã tìm ra một giải pháp đầy bất ngờ. Họ đã so sánh hiệu suất của một vỏ pin bằng nhôm truyền thống với ba kết cấu composite gỗ-thép khác nhau.
Kết quả thực sự gây ngạc nhiên. Trong một bài kiểm tra va chạm cọc, độ biến dạng của vỏ pin composite gỗ có tên Bio!Lib gần như giống hệt với vỏ nhôm của một chiếc Tesla Model S. Các nhà khoa học giải thích rằng cấu trúc tế bào xốp của gỗ giúp nó hấp thụ năng lượng va chạm một cách cực kỳ hiệu quả, với khả năng hấp thụ cao hơn tới 98% so với nhôm trong một số trường hợp.
Về khả năng chống cháy, nhóm nghiên cứu đã bổ sung thêm một lớp bần – một vật liệu tái tạo khác. Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, lớp bần này sẽ bị carbon hóa, tạo ra một lớp cách nhiệt tự nhiên. "Quá trình carbon hóa dẫn đến giảm mạnh độ dẫn nhiệt, giúp bảo vệ các cấu trúc phía sau nó," ông Florian Feist, người dẫn đầu nghiên cứu, giải thích. Kết quả là nhiệt độ bên ngoài của vỏ pin làm từ gỗ thấp hơn tới 100 độ C so với vỏ pin của Tesla trong cùng một bài kiểm tra.
Bài toán bền vững và tác động môi trường
Bên cạnh yếu tố an toàn, việc sử dụng các vật liệu như gỗ bạch dương, gỗ dương bền vững còn mang lại một lợi thế lớn về môi trường. Quá trình sản xuất nhôm vốn tiêu tốn rất nhiều năng lượng và có dấu chân carbon lớn. Ngược lại, các vật liệu composite từ gỗ giúp giảm thiểu đáng kể tác động đến môi trường ngay từ khâu sản xuất.
Nghiên cứu này là một lời nhắc nhở rằng, khi xe điện ngày càng trở nên phổ biến, tác động môi trường của chúng không chỉ giới hạn ở việc không phát thải khí thải từ ống xả. Toàn bộ vòng đời của chiếc xe, từ việc lựa chọn vật liệu, quy trình sản xuất cho đến việc tái chế, đều cần được xem xét một cách cẩn trọng.
Tương lai của vật liệu trong ngành xe điện
Mặc dù ý tưởng về một chiếc vỏ pin ô tô điện làm từ gỗ có vẻ lạ lùng, nhưng nghiên cứu từ TU Graz đã cho thấy tiềm năng to lớn của việc lựa-chọn-vật-liệu-thông-minh. Nó mở ra một hướng đi mới, nơi các vật liệu tự nhiên, bền vững có thể được ứng dụng trong những lĩnh vực công nghệ cao nhất.
Những đổi mới như thế này được xem là yếu tố then chốt cho thế hệ xe điện tiếp theo, giúp chúng không chỉ an toàn hơn mà còn thực sự "xanh" hơn, từ trong ra ngoài.
