Tre sẽ là vật liệu tuyệt vời cho chế tạo ô tô?

Tre là một trong những loại vật liệu tự nhiên vững chắc nhất trên thế giới. Chắc hẳn bạn đã từng ngồi lên các vật dụng bằng tre, sử dụng tre trong xây dựng, hoặc thậm chí đã từng thưởng thức các món ăn làm từ măng tre, nhưng bạn có biết là tre còn đặc biệt có lợi trong việc thiết kế xe hơi?

Trong khi việc đầu tư vào nghiên cứu đã mang đến những đột phá đáng kể trong việc khai thác những nguyên vật liệu mới như sợi carbon siêu bền và nhôm có trọng lượng thấp, thì có một món quà mà tạo hóa đã ban tặng vẫn đang tiềm tàng một sức sống mãnh liệt và phát triển lên tới 1 mét mỗi ngày ngay trong chính khu vườn của chúng ta.

Bà Janet Yin, Chuyên viên Giám định Vật liệu tại Trung tâm Nghiên cứu Kỹ thuật Nam Kinh (Trung Quốc) của Ford, cho biết: “Tre thực sự rất tuyệt vời, tre là vật liệu có khả năng tái sinh, cứng, dẻo dai và có rất nhiều ở Trung Quốc nói riêng và ở Châu Á nói chung.

Những công dụng mà tre đem lại đã được công nhận qua hơn một thế kỷ nay - Thomas Edison thậm chí còn sử dụng tre để làm thí nghiệm trong lần chế tạo bóng đèn đầu tiên. Trong xây dựng, xét về độ bền, cứng của các vật liệu (tức là khả năng chống chịu, độ kéo dãn của nó), tre vượt trội hơn hẳn so với các vật liệu khác, kể cả kim loại. Hơn nữa, chu kỳ tăng trưởng của tre chỉ trong vòng từ 2 đến 5 năm - nhanh hơn rất nhiều so với những loại cây khác có thể mất đến hàng thập kỉ mới có thể mọc và sinh trưởng thì tre lại có khả năng tái sinh dễ dàng.

Trong những năm qua, Janet và nhóm nghiên cứu của bà đã hợp tác với các nhà cung ứng, đánh giá tính khả thi trong việc sử dụng tre để thiết kế nội thất xe và sản xuất các bộ phận đòi hỏi độ cứng cao bằng cách kết hợp tre với nhựa. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng, tính chất của tre tốt hơn hẳn so với các sợi tổng hợp và sợi tự nhiên, thông qua các thử nghiệm và đo kiểm vật liệu khắt khe từ độ bền cho đến tính chịu lực, khả năng chịu nhiệt cao đến hơn 100 độ C mà không bị biến dạng.

Trong thời gian thử nghiệm các sản phẩm với nguyên liệu được làm từ tre, Ford đã tận dụng triệt để các vật liệu tái chế bền bỉ, linh hoạt để đưa vào sản xuất các dòng xe của công ty tại khu vực Châu Á Thái Bình Dương.

Tre sẽ là "gương mặt" mới nhất trong danh mục vật liệu sử dụng cho chế tạo ô tô.

Trước khi vật liệu bền bỉ, linh hoạt hoặc vật liệu tái chế được đưa vào sử dụng, chúng cần phải đáp ứng tất cả các tiêu chuẩn toàn cầu của Ford. Ở khu vực Châu Á Thái Bình Dương, Janet dẫn đầu một nhóm nghiên cứu cùng tiến hành kiểm tra và phân tích kỹ lưỡng từng vật liệu để đảm bảo rằng nếu không tốt hơn và bền hơn được thì nó cũng phải tốt ngang với vật liệu nguyên bản.

Một loại vật liệu đã đáp ứng được tiêu chuẩn đề ra và đã được áp dụng trong các dòng xe của Ford trên khắp Châu Á Thái Bình Dương, đó là sợi nylon cao cấp từ xưởng sản xuất thảm và hàng may mặc. Nhóm nghiên cứu sử dụng nó để làm quạt tản nhiệt bên trong dòng Ford Focus và Escort. Với lượng sợi nylon cung cấp từ các nhà cung ứng mà chiếm 1-3% tổng số sợi được sử dụng trong một số nhà máy, Ford sẽ hạn chế được hơn 700.000 km sợi thải ra khu rác thải mỗi năm tại khu vực Châu Á Thái Bình Dương – tương đương hai lần quãng đường từ trái đất lên mặt trăng.

Một điều đáng ngạc nhiên hơn nữa là Ford thường sử dụng những bộ phận làm từ vật liệu có độ bền cao, được chọn lọc kĩ càng tương tự như trong máy giặt bạn sử dụng hàng ngày để tạo ra tấm cản gió bên dưới gầm xe giúp giảm lực cản gió, cải thiện hiệu suất nhiên liệu và tiết kiệm chi phí cho người lái xe.

Nhờ việc sử dụng loại vải cho ghế bằng chất liệu sợi thương hiệu REPREVE, được làm từ vật liệu tái chế 100%, trong đó bao gồm cả vật liệu được tái chế từ chai nhựa nên các vật liệu tái chế không còn bị giới hạn nữa. Ở Châu Á Thái Bình Dương, các chủ sở hữu có thể dễ dàng cảm nhận được chất lượng đặc biệt tốt của những sản phẩm vải ghế được sử dụng trong các dòng xe Mondeo, Escort và Edge của Ford. Tính đến nay, việc sử dụng vải ghế REPREVE của Ford đã giúp giải quyết được tình trạng tồn đọng 25 triệu chai nhựa ở khu rác thải.

Trong một số trường hợp nhất định, nguyên liệu thô ban đầu được làm thành dạng dẻo hơn để chuyển đổi thành sản phẩm cuối cùng đưa vào sử dụng cho các dòng xe Ford. Cả hai loại vật liệu kể trên đều được xử lý để chuyển sang một loại vật liệu dẻo hơn trước khi được áp dụng để sản xuất các bộ phẩn của một chiếc xe Ford.

Để tạo thành tấm cản gió và bộ phận giảm suất không khí, các sợi nylon và các bộ phận từ máy giặt được xử lý thành các hạt nhựa nhỏ, trong khi đó, các chai nhựa ban đầu được nung chảy thành các sợi và vải nhựa dẻo trước khi tạo thành vải ghế của một chiếc xe.

Bà Janet Yin và các đồng nghiệp bên những vật liệu tái chế.

Do chúng ta khó có thể hình dung ra việc ghế ngồi trên xe được làm từ chai nhựa, hay quạt tản nhiệt được làm từ sợi nylon sẽ như thế nào, Janet cho rằng bà sẽ vẫn tiếp tục đóng vai trò là người ủng hộ các vật liệu xanh bên ngoài phòng thí nghiệm, "Khi lần đầu tiên tôi nói với mọi người về cách chúng tôi sử dụng vật liệu tái chế vào việc sản xuất xe, mọi người ngay lập tức tán thành, và muốn biết rằng các vật liệu này có đạt chất lượng tiêu chuẩn hay không. Dựa trên tất cả những nghiên cứu mà nhóm của tôi đang thực hiện, chúng tôi đảm bảo rằng những vật liệu này không chỉ đạt chất lượng tốt mà còn rất bền và vững chắc. Và sau khi hiểu được điều đó, mọi người đã hoàn toàn bị thuyết phục."

Cam kết của Ford về việc giảm thiểu, tái sử dụng và tái chế chính là một phần nằm trong chiến lược phát triển bền vững toàn cầu của công ty nhằm giảm bớt các tác động tiêu cực tới môi trường trong khi vẫn thúc đẩy sự phát triển của công nghệ tiết kiệm nhiên liệu trên toàn thế giới.

Trong những năm gần đây, Ford đã tăng cường việc sử dụng các vật liệu sinh học và vật liệu phi kim loại tái chế. Với các bộ phận cấu tạo bảng điều khiển được gia cố bằng sợi Cellulose và vỏ chụp điện bọc bằng vỏ trấu được giới thiệu gần đây, danh mục các vật liệu sinh học của Ford hiện nay đã bao gồm 8 vật liệu sản xuất. Có thể kể đến một số loại điển hình đang được sử dụng như vật liệu composite từ dừa, sợi composite từ cây dâm bụt dùng để làm tấm bọc cửa bên trong hay làm bọt đệm ngồi và gối tựa đầu từ đậu nành.

Hoàng Mai