Công nghệ siêu vật liệu của người La Mã cổ đại xây dựng nhà chống động đất

Những công trình chống động đất

Những siêu vật liệu đó là gì? Đó là những cấu trúc nhân tạo bao gồm các dãy thiết bị cộng hưởng giúp biến đổi sóng điện từ hoặc âm thanh theo những cách thức không thường được thấy trong tự nhiên. Một nhánh toán học gọi là ngành quang học chuyển đổi đã được phát triển để thiết kế ra các thiết bị mới làm từ siêu vật liệu – bao gồm áo choàng tàng hình có khả năng chuyển hướng các vật thể vi sóng tròn, theo trang Physics World.

Theo nền lịch sử chính thống hiện nay, các siêu vật liệu được tổng hợp lần đầu tiên trong phòng thí nghiệm vào năm 2000. Vật liệu dẫn điện như đồng và vàng đã được sử dụng trong các mô hình cụ thể. Một trong số chúng được sắp xếp theo dạng thức các mạng tinh thể nhiều lớp. Trong xây dựng, các kỹ sư cũng có thể thiết kế các công trình có cấu trúc mô phỏng các siêu vật liệu. Lấy ví dụ, một tòa nhà được bao quanh bởi một mạng lưới các vật thể rắn hoặc lỗ hổng có thể thành công trong việc chuyển hướng sóng địa chấn đang tác động đến công trình.

Năm 2000 siêu vật liệu được nghiên cứu bằng cách sắp xếp các vật liệu dẫn điện như đồng và vàng theo các mẫu cụ thể.

Năm 2012, một ý tưởng tương tự đã được thử nghiệm bởi một nhóm các nhà nghiên cứu khi họ đào một dãy lỗ khoan 2 chiều xuống lòng đất ở độ sâu khoảng 5m. Họ tạo ra sóng âm ở gần đó, và khi sóng âm tiếp cận hai hàng lỗ đầu tiên, phần lớn năng lượng của sóng âm bị phản xạ trở lại nguồn phát. Người ta cũng đã phát hiện ra rằng, một số công trình La Mã cũng có mô hình cấu trúc tương tự, từ đó trở thành các công trình chống động đất quan trọng vào thời cổ đại.

Greg Gbur, nhà vật lý tại Đại học Bắc Carolina, chia sẻ với trang Ars Technica rằng:

Tôi nghi ngờ những người xây dựng các công trình này cổ đại này đã cố tình thiết kế sao cho các tòa nhà có khả năng chống động đất, hoặc thậm chí theo thời gian, có lẽ họ đã vô thức phát triển các thiết kế để làm cho chúng chắc chắn hơn, và thời gian để đạt được sự an toàn đó dường như rất ngắn. Tuy nhiên, tôi cũng nghĩ rằng, có thể đã xảy ra một dạng “chọn lọc tự nhiên”. Các siêu đô thị được xây dựng bằng kỹ thuật [tốt hơn] vô tình tránh được động đất và có lẽ đã tồn tại lâu hơn các đô thị khác. Do đó, ngày nay chúng ta có cơ hội được chiêm ngưỡng tàn tích của chúng.

Công nghệ xây dựng La Mã cổ đại

Có lẽ kỹ thuật xây dựng của người dân thành Rome là một trong những lý do khiến thành phố này trở thành nơi tiên tiến bậc nhất ở Châu Âu. Lấy việc sử dụng bê tông làm ví dụ điển hình. Các công trình được làm từ bê tông hiện nay dự kiến ​​chỉ có thể tồn tại khoảng 100 – 200 năm. Tuy nhiên, các công trình bê tông của người La Mã cổ đại vẫn duy trì được cấu trúc toàn vẹn sau cả 2.000 năm. Sở dĩ các công trình này có thể vững bền qua mọi biến thiên của thời gian như vậy là vì người La Mã cổ đại đã sử dụng một phương pháp chế tạo bê tông rất khác biệt.

Theo trang Ancient Origins, Bê tông La Mã có một số tính chất khác biệt so với bê tông hiện đại. Đầu tiên là loại keo kết dính các thành phần bê tông với nhau. Bê tông La Mã tạo ra một hợp chất khác biệt đáng kể so với xi măng Portland hiện đại (loại xi măng phổ biến nhất hiện nay). Đó là một chất kết dính cực kỳ ổn định. Khác biệt thứ hai liên quan đến các sản phẩm thủy hóa trong bê tông – bê tông nước biển cổ đại chứa cấu trúc tinh thể lý tưởng của hợp chất hóa học tobermorite, có độ cứng và độ bền cao hơn so với bê tông hiện nay.

Bê tông La Mã cổ đại chứa tobermorite, có cấu trúc tinh thể lý tưởng hơn so với bê tông hiện đại.
 

Một công trình biểu tượng khác của người La Mã cổ đại còn tồn tại đến nay là mạng lưới đường bộ rộng lớn. Họ xây dựng khoảng 240.000 dặm đường (hơn 386.000km), trải dài từ Vương quốc Anh đến Ma-rốc. Người La Mã xây dựng đường có ba lớp: lớp nền ở dưới cùng, lớp giữa và lớp phủ bề mặt. Lớp nền thường bao gồm đá hay đất, ngoài ra còn có thể dùng sỏi thô, gạch vỡ, vật liệu đất sét, thậm chí là làm bằng gỗ nếu con đường xây trên vùng đầm lầy.

Nhiều con đường người La Mã cổ đại xây dựng vẫn còn tồn tại đến ngày nay.

Lớp giữa thường làm bằng vật liệu mềm hơn, như cát hay sỏi mịn. Nó có thể bao gồm nhiều lớp liên tiếp nhau. Cuối cùng, lớp bề mặt được phủ sỏi, đôi khi còn được trộn với vôi.
 

ximang.vn (TH/ Vision Times)