Một nhóm thiết kế của Ba Lan và Thụy Sĩ đã hoàn thiện phương pháp chế tạo đồ nội thất bằng thép bơm hơi có thể cách mạng hóa lĩnh vực năng lượng gió và xây dựng.
Các nhà thiết kế – kiến trúc sư Oskar Zieta và nhà khoa học vật liệu tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ Phillipp Dohmen – đã tạo ra kỹ thuật kỹ thuật này nhằm làm cho các sản phẩm-làm bằng thép nhẹ hơn và ít tốn kém hơn mà không ảnh hưởng đến độ bền.
Được gọi là biến dạng áp suất bên trong tự do (FiDU), kỹ thuật này yêu cầu các tấm thép được cắt bằng laser có hình dạng chính xác với sai số cộng hoặc trừ 0,1mm. Những tấm thép cường độ cao-mỏng 1mm này sau đó được hàn bằng rô-bốt để đảm bảo độ chính xác tối đa của quá trình sản xuất.
Một phần đồ nội thất
Ý tưởng này ban đầu được thử nghiệm với việc sản xuất đồ nội thất và Zieta Prozessdesign có nhiều loại thang, ghế và ghế đẩu. Những chiếc ghế đẩu Plopp ba chân- mà Zieta thiết kế được sản xuất dưới dạng những ống thép mỏng cuộn lại.
Sau đó, chúng có thể được bơm căng thông qua một van đơn giản để tạo thành một chiếc ghế chắc chắn, nhẹ và phong cách. Nhờ sức bền vốn có của thép và kỹ thuật FiDU cải tiến, chiếc ghế đẩu Plopp-đã đoạt giải thưởng có thể chứa được hơn hai tấn.
Vì không khí điều áp chỉ cần nằm trong khoảng 0,1-50Bar, nên đồ nội thất được làm bằng phương pháp này thậm chí có thể được bơm căng bằng bơm xe đạp. Không giống như các phương pháp hydroform hiện có được sử dụng trong lĩnh vực ô tô, FiDU không dựa vào khuôn để định hình thép trong quá trình lạm phát nên việc này thậm chí có thể được thực hiện tại nhà.
Nhờ sức bền vốn có của thép và kỹ thuật FiDU cải tiến, chiếc ghế đẩu Plopp{0}}đã đoạt giải thưởng có thể chứa được hơn hai tấn.
Điều này có nghĩa là kim loại sẽ biến dạng khi nó phồng lên theo các đặc tính tự nhiên của nó, làm cho đường nét riêng của từng mảnh trở nên độc đáo, mặc dù tất cả chúng đều có cùng một thiết kế.
Trong khi khái niệm đồ nội thất đóng gói phẳng đã thay đổi mãi mãi bộ mặt mua sắm nội thất thì phương pháp FiDU thậm chí còn mang đến nhiều tiện lợi hơn với trọng lượng nhẹ. Việc vận chuyển ngay cả đồ đạc đóng gói dạng phẳng cũng chiếm rất nhiều diện tích, nhưng những chiếc ghế đẩu Plopp chưa bơm hơi hầu như không chiếm không gian so với những chiếc ghế đẩu được tạo hình hoàn chỉnh. Điều này có tác dụng giảm đáng kể chi phí và lượng khí thải liên quan đến vận tải.
Dohmen nói rằng việc lựa chọn sử dụng thép dựa trên một số yếu tố. Sức mạnh là một khía cạnh quan trọng, nhưng khả năng tiếp cận và chi phí cũng rất quan trọng. Nhóm thiết kế đã thử nghiệm với các vật liệu khác, nhưng tính linh hoạt của thép có nghĩa là nó có thể dễ dàng được tạo hình nguội không giống như nhôm.
Kỹ thuật FiDU có các ứng dụng từ cơ sở hạ tầng, năng lượng tái tạo đến du hành vũ trụ
Một tương lai thép bơm hơi?
Dohmen nhìn thấy những cơ hội vượt xa đồ nội thất. Với kinh nghiệm của nhóm thiết kế trong lĩnh vực kiến trúc, nghiên cứu của họ đang tập trung vào các ứng dụng xây dựng và nhà ở, và họ đã đạt được thành công trong việc xây dựng một cây cầu nhỏ bằng kết cấu thép bơm hơi
Nhóm nghiên cứu cũng đã thiết kế và chế tạo một tuabin gió nhỏ. Dohmen cho biết nhiều cánh tuabin gió hiện nay được làm bằng thủy tinh plexi hoặc sợi-cacbon, với mỗi cánh dài hai{2}}m-có giá €600. Lưỡi thép được làm bằng FiDU, chỉ có giá €25 và có độ bền cao hơn. Việc áp dụng công nghệ thép-ở đây có thể giảm đáng kể chi phí sử dụng năng lượng gió tái tạo.
Dohmen và Zieta đang phát triển một rào chắn va chạm chạy dọc theo đường cao tốc. Không giống như các ứng dụng khác, chúng sẽ được điều áp để tạo ra biến dạng giống như các rào chắn hiện tại, giúp hấp thụ các tác động và giữ an toàn cho người lái xe.
Dohmen cho biết điều này có thể được thực hiện với một phần nhỏ vật liệu, giúp giảm đáng kể dấu chân môi trường của các đường cao tốc trên thế giới.
Rõ ràng là công nghệ này, được hỗ trợ bởi chất lượng của thép, có tính linh hoạt để áp dụng ở hầu hết mọi nơi. Thật vậy, ước mơ của nhà phát minh Zieta là sử dụng FiDU cho các công trình xây dựng trong không gian, nơi thiết kế siêu nhẹ và nhỏ gọn của nó sẽ khiến nó trở nên phù hợp một cách độc đáo.
Hình ảnh: Zieta Prozessdesign
