Thiết kế chống động đất cho các tòa nhà bằng dừa

Dừa có khả năng chống động đất cho các tòa nhà nhờ vào cấu trúc đặc biệt

Thông thường, cây dừa có thể đạt chiều cao 30m tức là khi quả dừa chín rơi xuống mặt đất bề mặt vỏ dừa phải chịu được tác động khi va đập mà không gây nứt vỡ. Dừa có một cấu trúc đặc biệt gồm 3 lớp: lớp vỏ nâu bên ngoài exocarp, một lớp xơ mesocarp và một lớp vỏ cứng bên trong endocarp.

Các nhà nghiên cứu thuộc nhóm Biomechanics, đại học Freiburg với dự án: “Thiết kế sinh học và cấu trúc tích hợp”, đã cùng với các kỹ sư khoa học vật liệu dân dụng nghiên cứu về việc áp dụng cấu trúc đặc biệt của dừa vào kiến trúc xây dựng hiện đại.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một con lắc và máy nén để tìm hiểu dừa phân tán năng lượng như thế nào. Nhà nghiên cứu Stefanie Schmier cho biết: “Bằng cách phân tích các vết nứt gãy từ mẫu và kết hợp với kiến thức về giải phẫu học vỏ dừa thu được từ kính hiển vi và chụp cắt lớp điện từ, chúng tôi đã xác định được cấu trúc có liên quan đến sự hấp thụ năng lượng”.

Qua nghiên cứu cho thấy, trong lớp endocarp bao gồm chủ yếu là hệ thống mao mạch và cấu trúc như bậc thang, các tế bào hóa gỗ giúp cấu trúc này chịu được lực uốn. Mỗi tế bào được bao quanh bởi nhiều vòng hóa gỗ, nối với nhau bằng các “cầu” song song. Điều này cho thấy bất kỳ vết nứt mới tạo ra bởi các tác động không trực tiếp chạy qua lớp vỏ cứng.

Sự kết hợp của công suất tiêu hao năng lượng cao với cơ cấu trọng lượng nhẹ tạo khả năng bảo vệ các tòa nhà chống động đất, đá rơi và thảm họa tự nhiên khác.