Video tai nạn ở Na Uy năm 2018. Nguồn: Reddit
Xem đến giây thứ 7 của video trên, nhiều người đã nghĩ tới việc tài xế khó lòng sống sót. Nhưng không phải vậy, chỉ mất hơn 10 giây để trấn tĩnh sau cú đâm trực diện, lái xe bình tĩnh gạt hết các mảnh vỡ, mở cửa bước ra ngoài.
Chiếc Volvo XC70 được đặt trong một tình huống điển hình của thử nghiệm an toàn mà các hãng vẫn làm trước khi bán ra ra thị trường. Với góc đâm như vậy, đầu xe nát bấy một bên, nhưng cột A còn nguyên, không hề hấn gì. Chiếc xe đã làm tốt hai việc, hấp thụ lực và chịu va đập hay phản lực. Hấp thụ lực là nhiệm vụ của phần đầu xe, với vật liệu ít cứng nhất. Nếu vật liệu ở đây quá cứng, xe sẽ tạo ra phản lực lớn, ném văng người trong xe theo các hướng khi va chạm, tăng rủi ro.
Sau khi đầu xe hấp thụ lực, bộ khung cabin sát hành khách nhất lại phải làm nhiệm vụ ngược lại. Lúc này lực tác động đã giảm đi nên khung phải cứng nhất có thể, nhằm phản lực, giữ cho không gian bên trong không bị biến dạng. Nó phải là tấm khiên bảo vệ vững chắc trước cả khi các túi khí bung ra hết trong nỗ lực cuối cùng cứu sống người ngồi bên trong. Khách hàng có thể quen với thuật ngữ thép siêu cứng từ các nhà sản xuất nhưng còn một loại vật liệu khác nữa không hay được nhắc tới. Liệu có loại thép cứng hơn thép siêu cứng không?
Có! Câu trả lời là thép boron – thép cứng nhất của các loại thép siêu cứng. Để làm được điều này, người ta trộn vào thép một chất nữa, đó là boron, với tỷ lệ boron thường nhỏ hơn 1%. Nhưng chỉ chừng ấy là đủ để tăng độ cứng lên gấp 4 lần các loại thép gia cường thông thường. Nó có thể chịu được áp lực lên tới 1400 N/mm2 (tương đương áp suất khoảng 203.000 psi).
Boron là một á kim, có sức chịu kéo giãn cao nhất trong các loại vật chất. Bởi vậy người ta trộn boron vào thép nhằm tăng sức chịu lực.
Cấu trúc thân xe Volvo Scalable Product Architecture với độ cứng vật liệu khác nhau. Màu xanh cần mềm là nhôm, cứng nhất là màu đỏ, định hình "lồng" bảo vệ người trong xe.
Thép boron được sử dụng nhiều trong công nghiệp hàng không vũ trụ, hạt nhân và ôtô. Đặc trưng của loại thép này là siêu cứng nhưng lại trọng lượng nhẹ, nên các vị trí sử dụng trên ôtô là những vị trí khung cabin, mép cửa, mui xe, các trụ trung tâm, phần gầm, dầm cửa, dầm phía trước bảng điều khiển và dầm chống lật, tựa đầu ghế.
Khoảng giữa những năm 2000, loại thép này được các hãng xe châu Âu sử dụng nhiều. Ví như Porsche Cayenne 2002, Boxster 2003, Merceddes E-class 2003, nhất là Volvo, vốn coi an toàn là tiêu chí hàng đầu trong chế tạo xe. Khung xe một chiếc XC90 có thể chiếm tới 40% là thép boron, nhiều hơn bất kỳ đối thủ nào trong ngành công nghiệp. Nó không chỉ có ý nghĩa bảo vệ khi va chạm chính diện hay va chạm bên hông, mà còn phát huy tác dụng khi xe bị nhào lộn. Volvo nằm trong số ít hãng xe có bài thử nghiệm an toàn bằng cách tạo ra một tình huống mà chiếc xe bị lộn nhiều vòng trên đường.
Vì đặc tính tuyệt vời đó, Boron trở thành thứ vật liệu trong mơ của các nhà sản xuất xe hơi nhưng với những trung tâm sửa chữa, nó lại mang tới thách thức: không thể cắt chúng bằng các công cụ thông thường. Volvo khuyến nghị tới các gara rằng cắt thép boron bằng máy cắt hay đèn plasma không hề phụ hợp trong các tình huống cứu trợ khẩn cấp. Thay vào đó, họ cần dùng tới 9 loại kìm cắt chuyên dụng được hỗ trợ bởi các máy cắt thủy lực để tạo ra lực đủ lớn (có thể lên tới 1112 kN ở những vị trí dùng thép boron cứng nhất).
Các nhà thiết kế cho rằng xu hướng dùng các siêu vật liệu như thép Boron là tất yếu để giúp xe hơi ngày càng trở nên an toàn hơn, đặc biết trong các tình huống va chạm nghiêm trọng. Chúng đồng thời giúp chiếc xe giảm trọng lượng và tối ưu hơn cho vấn đề tiêu thụ nhiên liệu. Tuy nhiên, điều này còn phụ thuộc nhiều vào quy định an toàn tại mỗi quốc gia.
Thử nghiệm tai nạn trên XC90. Video: Car Jam TV
Thái Hoàng