Công nghệ phóng điện vào cát giúp bảo vệ bờ biển

Việc phóng điện 2 - 3 volt sẽ giải phóng khoáng chất hòa tan từ nước biển để gắn kết cát ẩm lại thành chất rắn giống như đá.

Nước biển dâng là một trong những mối đe dọa lớn nhất do hiện tượng ấm lên toàn cầu bắt nguồn từ hoạt động của con người. Tuy nhiên, viễn cảnh các thành phố và đất nông nghiệp chìm vĩnh viễn dưới sóng biển có thể còn rất lâu mới xảy ra. Trong khi đó, vấn đề cấp bách hơn là thủy triều dâng cao gây xói mòn khiến bờ biển thu lại, nhà cửa và cơ sở hạ tầng quan trọng lộ ra.


Kích thích điện sẽ giải phóng khoáng chất hòa tan từ nước biển để gắn kết cát ẩm lại thành cấu trúc rắn chắc. (Ảnh: Đại học Northwestern).

Những phương pháp truyền thống để ngăn chặn điều này như rào chắn thủy triều rất tốn kém và có thể gây tác dụng phụ, nhưng rào chắn tự nhiên thường hiệu quả hơn nhiều. Để xử lý, tiến sĩ Alessandro Rotta Loria tại Đại học Northwestern nghiên cứu cách các loài hai mảnh vỏ như ngao và trai chống chọi với sóng. Chúng hòa tan khoáng chất từ nước biển để tạo vỏ, truyền cảm hứng cho Rotta Loria cùng đồng nghiệp tìm cách gắn kết các hạt cát nhằm tạo nên cấu trúc chắc chắn hơn, IFL Science hôm 22/8 đưa tin.

Động vật thân mềm dựa vào năng lượng chúng giải phóng từ thức ăn để làm điều này, nhưng Rotta Loria nhận thấy dòng điện cũng có thể làm tương tự. Kích thích điện vừa phải sẽ giải phóng khoáng chất hòa tan từ nước biển để gắn kết cát ẩm lại thành chất rắn giống như đá.

Chỉ cần 2 - 3 volt điện để kích hoạt những phản ứng hóa học mong muốn trong nước biển, tạo ra canxi carbonate - thành phần chính của san hô cứng, vỏ sò, đá vôi. Tăng điện áp thêm một chút sẽ tạo ra magiê hydroxide và hydromagnesite, thành phần của nhũ đá và măng đá. Với cát, các phân tử này hoạt động như vữa giữa những viên gạch. Nhóm nghiên cứu nhận thấy phương pháp này hiệu quả với cát sắt phổ biến xung quanh núi lửa và cả những bãi biển silica phổ biến hơn.

"Sau khi xử lý, cát trông giống như đá. Chúng rắn chắc thay vì có dạng hạt và không kết dính. Bản thân các khoáng chất cũng bền chắc hơn nhiều so với bêtông, nên cấu trúc cát thu được có thể trở nên chắc chắn và cứng như tường chắn biển", Rotta Loria nói.

Việc cát gắn kết lại diễn ra tức thời, nhưng để hiệu quả lâu dài, nhóm nghiên cứu nhận thấy cần duy trì điện áp trong vài ngày. Quá trình này thậm chí có thể đảo ngược nếu mối đe dọa qua đi và người dân muốn khôi phục bãi biển đầy cát.

Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Communications Earth and Environment và hiện chưa được kiểm chứng ngoài phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu ước tính sẽ chỉ tốn 3 - 6 USD cho mỗi m3 tường cát sản xuất được. Những phương pháp bảo vệ bờ biển hiện nay có chi phí cao gấp 20 lần.

TIN CŨ HƠN
Top 4 công nghệ giúp con người tiến gần hơn đến sự bất tử

Top 4 công nghệ giúp con người tiến gần hơn đến sự bất tử

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, giới chuyên gia dự báo, sớm nhất là vào năm 2030, con người có thể chạm tay vào giấc mơ này nhờ sự hỗ trợ của 4 công nghệ sau đây.

Đăng ngày: 16/09/2025
Cánh

Cánh "cổng liên lạc" trong phim viễn tưởng xuất hiện tại châu Âu

Một “cánh cổng thần kỳ” hệt trong phim sci-fi là ý tưởng của Lithuania và Ba Lan, nhằm kết nối con người của hai thành phố cách nhau 600km này.

Đăng ngày: 09/09/2025
Kenguru – chiếc xe sinh ra cho người khuyết tật, chỉ có một cửa duy nhất nhưng cực tiện cho người đi xe lăn

Kenguru – chiếc xe sinh ra cho người khuyết tật, chỉ có một cửa duy nhất nhưng cực tiện cho người đi xe lăn

Hãng Community Cars ở bang Texas (Mỹ) đã sáng chế ra một loại ô tô điện mang tên Kenguru, dành cho người khuyết tật phải ngồi xe lăn.

Đăng ngày: 05/09/2025
Khoa học công nghệ Trung Quốc: Từ bắt chước đến thống trị thế giới!

Khoa học công nghệ Trung Quốc: Từ bắt chước đến thống trị thế giới!

Trung Quốc giờ đây là một trong những siêu cường trong lĩnh vực khoa học - công nghệ. Bỏ qua mọi cáo buộc từ các nước phương Tây, quốc gia tỉ dân đã có sự lột xác ngoạn mục.

Đăng ngày: 01/09/2025
Thời đại vi chip sắp kết thúc, hãy chuẩn bị chào đón kỷ nguyên của siêu chip

Thời đại vi chip sắp kết thúc, hãy chuẩn bị chào đón kỷ nguyên của siêu chip

Để các thiết bị liên tục phá vỡ các giới hạn về hiệu năng, các kỹ sư bán dẫn tìm ra một phương pháp đơn giản: làm các con chip ngày càng to ra.

Đăng ngày: 01/09/2025
Pin thể rắn giá rẻ của Trung Quốc - bước đột phá cho ngành xe điện?

Pin thể rắn giá rẻ của Trung Quốc - bước đột phá cho ngành xe điện?

Cách tiếp cận mới của nhóm nghiên cứu tới từ Trung Quốc đã phá vỡ rào cản chi phí, nhưng vẫn duy trì được hiệu suất, đối với pin lithium.

Đăng ngày: 31/08/2025

"Áo điều hòa" hòa giúp người lao động Nhật Bản hạ nhiệt trong mùa hè oi bức

Một loại áo trông có vẻ không thời trang lắm, căng phồng khi mặc vào vì có hai chiếc quạt bên trong, nhưng lại đang rất hút khách tại Nhật vì giúp người dân nơi này giải nhiệt mùa hè.

Đăng ngày: 27/08/2025
Khoa Học News