นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย RMIT ในประเทศออสเตรเลีย ได้พัฒนาโครงสร้างอาคารแบบใหม่ที่ได้รับแรงบันดาลใจจาก "ฟองน้ำทะเล" มีความแข็งแรง และยืดหยุ่นสูง เหมาะสำหรับงานออกแบบอาคารในพื้นที่เสี่ยงภัย

นักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีรอยัลเมลเบิร์น (Royal Melbourne Institute of Technology) หรือ RMIT ได้พัฒนาโครงสร้างอาคารแบบใหม่ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากโครงกระดูกของฟองน้ำทะเลสายพันธุ์ Euplectella Aspergillum ซึ่งช่วยให้การก่อสร้างใช้วัสดุน้อยลงแต่ยังคงความแข็งแรงและทนทานต่อแรงกระแทกได้ดียิ่งขึ้น

โครงกระดูกของฟองน้ำทะเลชนิดนี้มีลักษณะเป็นโครงตาข่ายซึ่งสามารถกระจายแรงและลดแรงกระแทกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทีมวิจัยได้ศึกษารูปแบบโครงสร้างดังกล่าวและนำมาประยุกต์ใช้กับการออกแบบอาคารโดยอาศัยหลักการเดียวกัน ผลที่ได้คือโครงสร้างสามารถรับน้ำหนักได้มากขึ้นแต่ใช้วัสดุน้อยลงถึง 20% เมื่อเทียบกับโครงสร้างทั่วไป งานวิจัยนี้ได้เผยแพร่ในวารสาร Materials & Design พบว่าการจัดเรียงวัสดุลักษณะนี้ช่วยลดแรงกดดันที่กระทำต่ออาคารเมื่อเกิดแผ่นดินไหวหรือแรงกระแทกอื่น ๆ ทำให้มีความปลอดภัยสูงขึ้น

นักวิจัยได้ใช้การพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างแบบจำลองของโครงสร้างที่ได้รับแรงบันดาลใจจากฟองน้ำทะเล และพบว่าแบบจำลองนี้สามารถรองรับแรงกดดันได้มากกว่าวัสดุแบบเดิมหลายเท่า แม้จะใช้ปริมาณวัสดุน้อยกว่า จึงเป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมและช่วยลดการปล่อยคาร์บอนจากอุตสาหกรรมก่อสร้าง

โครงสร้างจากฟองน้ำทะเลนี้ยังสามารถนำไปใช้งานกับวัสดุต่าง ๆ ได้ ไม่ว่าจะเป็นโลหะ ไม้ หรือคอนกรีต ทำให้สามารถนำไปใช้ได้กับงานก่อสร้างที่หลากหลาย ตั้งแต่สะพาน อาคารสูง ไปจนถึงโครงสร้างทางวิศวกรรมที่ต้องการความแข็งแรงเป็นพิเศษ เช่น อุโมงค์หรือสถานีอวกาศ ทีมวิจัยยังคาดว่าแนวคิดนี้อาจช่วยออกแบบอาคารให้มีความทนทานต่อภัยธรรมชาติต่าง ๆ ได้ดีขึ้น

การเรียนรู้จากธรรมชาติสามารถนำมาสร้างสรรค์นวัตกรรมที่มีประสิทธิภาพสูงและส่งผลดีในระยะยาว โครงสร้างที่ได้รับแรงบันดาลใจจากฟองน้ำทะเลไม่เพียงช่วยลดต้นทุนและทรัพยากรที่ใช้ในการก่อสร้าง แต่ยังสามารถเพิ่มความปลอดภัยของอาคารและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้อีกด้วย หากเทคโนโลยีนี้ถูกนำไปใช้ในระดับอุตสาหกรรม อาจเป็นอีกหนึ่งแนวทางที่ช่วยให้การก่อสร้างมีความยั่งยืนมากขึ้นในอนาคต

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: rmit, imeche, climatecontrolnews, newatlas
ที่มาภาพ: rmit
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

โครงสร้างตึกเลียนแบบ "ฟองน้ำทะเล" ใช้วัสดุน้อยและรับแรงกระแทกได้ดี