MỘT SÁNG TẠO TỪ NGƯỜI NAM HÀN LẤY CẢM HỨNG TỪ GIỌT NƯỚC CHẾ TẠO MỘT LOẠI BÁNH XE MỚI

Một mẫu bánh xe không bơm hơi, mang tính cách mạng đến từ Nam Hàn, được lấy cảm hứng từ cấu trúc giọt nước có thể thay đổi căn bản về khả năng di chuyển trên các địa hình khác nhau. Sự phát triển mới này kết hợp hiệu quả sử dụng năng lượng của lốp xe truyền thống với khả năng chạy trên địa hình phức tạp như của xe bánh xích, do đó mang đến một giải pháp sáng tạo cho nhiều ứng dụng.

Cấu trúc bánh xe 

Loại bánh xe cải tiến này bao gồm nhiều liên kết giống như dây xích, được gọi là “Khối xích thông minh”, được giữ với nhau bằng các nan hoa có thể điều chỉnh được. Khi các nan hoa bị căng, lốp vẫn tròn và ít tiếp xúc với mặt đất, làm giảm lực ma sát lăn trên bề mặt phẳng. Mặt khác, các nan hoa cho phép bề mặt tiếp xúc lớn hơn thích ứng tối đa với địa hình không bằng phẳng. Chế tạo này dựa trên sức căng bề mặt của giọt nước, cho phép lốp tự động thay đổi hình dạng để thích nghi với các điều kiện lái xe khác nhau.

Thử nghiệm thực tế và khả năng sử dụng loại bánh xe không bơm hơi

Bánh xe không có hơi đã được thử nghiệm trên nhiều phương tiện như Robot khác nhau, bao gồm xe lăn hai bánh tự cân bằng và xe Robot bốn bánh. Các thử nghiệm cho thấy bánh xe có thể vượt qua chướng ngại vật cao gấp 1,2 lần bán kính của chính nó. Lốp đã thể hiện sự ổn định ngay cả khi chịu tải nặng, chẳng hạn như xe lăn nặng 120 kg. Tuy nhiên, có một nhược điểm là bụi và đá nhỏ có thể bị mắc kẹt giữa các mắt xích. Do đó, các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu một loại vỏ bánh xe thích nghi hơn để giải quyết vấn đề này và cải thiện hơn nữa tuổi thọ của loạt bánh xe này.

Bánh xe mới cho địa hình không bằng phẳng

Nhóm nghiên cứu đã giải quyết điểm yếu của bánh xe truyền thống, hoạt động tốt trên mặt đất bằng phẳng nhưng thường bị hỏng trên địa hình không bằng phẳng, chẳng hạn như những gờ đá hoặc cầu thang. Sau đó, các kỹ sư đã nghiên cứu một loại bánh xe có thể giải quyết được vấn đề này.

Lốp không hơi trong thám hiểm không gian

Tiềm năng của những chiếc bánh xe này vượt xa các loại bánh xe hiện nay đang hoạt động trên mặt đất, đặc biệt là trong việc thám hiểm trên không gian như tàu thám hiểm không gan vũ trụ, nơi mà các bánh xe cao su truyền thống sẽ bị hỏng do nhiệt độ khắc nghiệt và điều kiện khắc nghiệt của các bề mặt trên các hành tinh này. Bánh xe không hơi đặc biệt có nhu cầu sử dụng trên Mặt trăng hoặc Hỏa tinh vì chúng phải bền và có khả năng thích ứng. Ví dụ, các con tàu thám hiểm Hỏa tinh Curiosity đã cho thấy những dấu hiệu hao mòn đáng kể trên bánh xe nhôm của nó, làm nổi bật sự cần thiết của các loại lốp mới, bền hơn. Trong tương lai, lốp xe làm từ Nitinol, hợp kim tổng hợp Niken-titan, có thể đáp ứng được những yêu cầu này.

Những thách thức đối với thị trường thương mại

Mặc dù những ưu điểm của bánh xe không hơi đầy hứa hẹn, nhưng chúng vẫn chưa được sử dụng trong giao thông đường bộ nói chung. Các nhà sản xuất lớn như Michelin đã và đang nghiên cứu các ý tưởng như lốp Uptis, được cho là có khả năng chống thủng. Tuy nhiên, vẫn còn những thách thức, chẳng hạn như khả năng thích ứng với các trọng lượng và độ mòn khác nhau của xe. 

Như Peter Hofmann từ Đại học Kỹ Thuật Vienna nhấn mạnh, giá bánh xe không hơi sẽ phải thấp hơn đáng kể để tìm được thị trường rộng lớn, vì đặc tính giảm xóc và tuổi thọ sử dụng của chúng không nhất thiết phải tốt hơn so với lốp thông thường.

Sự phát triển của lốp xe mới này vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, vẫn mang lại tiềm năng lớn cho việc các phương tiện có thể di chuyển cả trên trái đất và trong không gian trong tương lai.

Các nhà nghiên cứu sẽ ứng dụng trên nhiều lãnh vực khác nhau 

Để chứng minh tính hiệu quả trong tác phẩm của mình tạo ra, các kỹ sư đã chế tạo một chiếc xe bốn bánh và lái nó vượt qua nhiều chướng ngại vật khác nhau. Chiếc xe đạp đã được điều chỉnh theo ý muốn và giúp việc vượt qua chướng ngại vật dễ dàng hơn nhiều.

Ngoài ra, họ còn chế tạo một chiếc xe hai bánh để chứng minh rằng suy nghỉ của họ cũng phù hợp để chế tạo xe lăn có thể sử dụng trong nhiều môi trường hơn so với các mẫu xe truyền thống. 

Vũ Thái An, người lính VNCH, ngày 1 Sept. 2024