Loại gạch sinh học này có bề mặt đặc biệt với các gờ và rãnh mô phỏng kết cấu da voi, giúp làm mát thụ động và chống chịu thời tiết khắc nghiệt. Theo nhóm nghiên cứu, các viên “ngói nấm” được cấu tạo từ sợi nấm của loài Pleurotus ostreatus (nấm sò) và mùn tre tái chế từ phế liệu nội thất. Hỗn hợp được trộn thêm yến mạch và nước, sau đó ép vào khuôn có họa tiết đặc biệt, rồi ủ trong bóng tối suốt 4 tuần để sợi nấm phát triển hoàn chỉnh, trước khi được sấy khô trong lò.
PGS Hortense Le Ferrand – Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu (MSE) của NTU cho biết, vật liệu cách nhiệt hiện nay phần lớn là tổng hợp và gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường. Ngược lại, vật liệu từ sợi nấm phân hủy sinh học và có độ xốp cao, dẫn đến khả năng cách nhiệt tương đương hoặc tốt hơn một số vật liệu nhân tạo phổ biến.
Ý tưởng mô phỏng da voi được phát triển cùng công ty thiết kế sinh học bioSEA (Singapore). Những hoa văn mô phỏng các nếp nhăn và lỗ chân lông trên da voi – loài động vật có khả năng làm mát tự nhiên hiệu quả bằng cách giữ nước và tăng diện tích bay hơi, giúp tăng hiệu suất làm mát của gạch.
Kết quả thử nghiệm thực tế cho thấy thiết kế này giúp gạch hấp thụ nhiệt chậm hơn, giữ bề mặt dưới luôn mát hơn. Trong mô phỏng điều kiện mưa, nước đọng lại ở các khe rãnh mà không thấm vào trong, giúp tăng hiệu quả làm mát nhờ bay hơi. Nhóm nghiên cứu nhân định, lớp nấm phát triển trên bề mặt có khả năng đẩy nước, giúp nước đọng lại thay vì trôi đi, từ đó tăng tốc độ làm mát.
Hiện nhóm nghiên cứu đang hợp tác với một số đối tác để mở rộng quy mô sản xuất và tiến hành các thử nghiệm ngoài trời. Tuy nhiên, một thách thức lớn là thời gian nuôi trồng sợi nấm – mất tới một tháng để hoàn thiện một viên gạch – điều này đòi hỏi giải pháp không gian và quy trình tối ưu hơn để thương mại hóa.
PGS Hortense Le Ferrand chia sẻ thêm: “Chúng tôi đã phát triển một giải pháp sinh thái đầy hứa hẹn, biến chất thải thành tài nguyên có giá trị, đồng thời mở ra hướng đi mới cho các vật liệu cách nhiệt lấy cảm hứng từ thiên nhiên. Trong tương lai, việc sử dụng nhiều chủng nấm khác nhau có thể giúp khắc phục các hạn chế hiện tại và nâng cao tính ứng dụng trong xây dựng”.
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nhu cầu ngày càng tăng về các giải pháp xây dựng bền vững, loại vật liệu mới này là một bước tiến đáng kể trong việc ứng dụng công nghệ sinh học vào kiến trúc xanh. Dù vẫn còn những thách thức về mặt sản xuất quy mô lớn, nhưng tiềm năng của vật liệu này là không thể phủ nhận, không chỉ ở khả năng cách nhiệt tự nhiên, mà còn ở tư duy tái sử dụng tài nguyên và thiết kế lấy cảm hứng từ thiên nhiên.
Đức Tú
