Tia nước có thể cắt kim lại liệu có thể biến thành vũ khí

Tia nước áp lực cao được ứng dụng rất rộng trong công nghiệp từ những năm 1983 trong ngạnh khai thác mỏ đến hàng không vũ trụ… nhiều người cho là tia nước hoàn toàn có thể thể biến thành vũ khí có sát thương lớn ngoài việc chỉ ứng dụng vòi rồng để chống bạo loạn như hiện nay.

Nước là dạng vật chất khá đặc biệt so với hầu hết những loại vật chất khác. Trong điều kiện bình thường nước ở thể lỏng, mềm mại nhưng có thể ăn mòn cả sắt đá hoặc trở nên cứng như bê tông khi có lực tác động mạnh lên mặt nước. Dựa vào nhưng đặc tính độc đáo của nước, các nhà khoa học đã tìm thấy được rất nhiều ứng dụng bất của nước vào cuộc sống hiện đại. Trong đó công nghệ cắt bằng tia có độ chính xác cao không kém tia laze hoặc các biến thể làm sạch bề mặt của nước.

Máy cắt tia nước Một tia nước có tốc độ đến 1000m/s được trộn thêm các hạt mài, mô phỏng sự ăn mòn của nước trong tự nhiên. Dưới áp lực cao, tia nước có khả năng cắt được cả sắt thép, bê tông với độ chính xác cực cao như lazer hoặc plasma.

Công nghệ cắt bằng tia nước không mới, đã được tiến sĩ Norman Franz thử nghiệm từ những năm 1950 bằng việc cắt gỗ nhưng hiệu quả không được mong muốn. Mãi đến 20 năm sau thì tiến sĩ Mohamed Hashish tìm cách tăng khả năng cắt của máy cắt tia nước để cắt kim loại. Ngoài áp suất lớn, ông đã thêm vào những hạt mài để tăng cường khả năng cắt. Đến năm 1983, máy cắt bằng tia nước đầu tiên được thương mại hoá và được tiếp tục phát triển đến nay.

1. Nước áp suất cao | 2. Hồng ngọc hoặc kim cương

3. Hạt mài | 4. Ống trộn | 5. Đầu cắt | 6. Tia nước.

Nguyên lý hoạt động của máy cũng khá đơn giản, nước được nén ở bình áp suất cao được đưa qua một đầu phun nhỏ để tạo ra dòng nước áp suất mạnh đến 6000 bar có thể cắt được sắt, đá và nhiều vật liệu khác.

Đầu phun có đường kín chỉ 0,25mm, được gia công để có được tia cắt chính xác có thể cắt phá các khối bê tông có thể cắt khối bê tông dài đến 1m hoặc đường cắt chính xác cho các khuôn mẫu chi tiết như với thiết bị cắt lazer hoặc plasma.

Với ưu điểm không sinh nhiệt nên ứng dụng hiệu quả để cắt ở những khu vực nhạy cảm với nhiệt như bồn chứa nguyên liệu, xăng dầu, tác phá các khối bê tông mà không ảnh hưởng đến cốt thép, không làm biến dạng vật liệu cắt do nhiệt như các công nghệ cắt khác.

Máy cắt không có hạt mài có thể tạo tia nước có đường kính như sợi tóc khoản 0,075mm có thể tạo được những vết cắt cực nhỏ trong những chi tiết đòi hỏi sự chính xác cao.

Không như suy nghĩ của nhiều người, tia nước áp lực cao chỉ hữu hiệu trong khoảng cách ngắn và cần một lượng nước rất lớn lẫn hệ thống áp tạo áp xuất cồng kềnh để có thể gây sát thuơng nên việc phát triển vũ khí bằng tia nước thời điểm hiện tại gần như bất khả thi trừ trường hơp ứng dụng phát triển hỗ trợ cứu hoả, giải tán đám đông của vòi rồng. Tia nước vòi rồng cũng khó gây sát thương lên nạn nhân.

Xử lí bề mặt bằng hơi nước và áp xuất. Có 2 ứng dụng làm sạch bề mặt bằng nước và áp xuất. Nếu máy cắt tia nước tập trung sức mạnh của nước vào một điểm nhỏ để cắt vật liệu thì công nghệ làm sạch sử dụng dụng áp s-uất hoặc kết hợp thêm nhiệt để làm sạch các bề mặt như ximăng, rỉ sét trên sắt thép hoặc các mảng bám trên các bề mặt lớn.

Tia nước áp lực cao không bổ sung hạt mài để làm sạch các bề mặt, không sinh nhiệt không gây ra bụi và không sử dụng hoá chất được cho là phương pháp làm sạch thân thiện với môi trường và phù hợp với những nơi nhạy cảm về nhiệt độ lẫn hoá chất.

Với những bề mặt kim loại lớn, có thể bổ sung thêm cát thay cho các hạt mài để làm sạch. Các và các chất bẩn trên bề mặt sẽ được thu gom dễ dàng sau đó mà cũng không cần đến hoá chất.

Một biến thể khác của công nghệ làm sạch bằng tia nước áp lực cao chính là hơi nước nóng với áp suất nhỏ hơn để xử lí các bề mặt nhạy cảm dễ hỏng như các tường của di tích, chất liệu mảnh của chén đĩa, thuỷ tinh… Nước hoá hơi ở 100 độ, được phun ra ở một đầu phun đặt biệt có áp suất chỉ 0,5-1bar, khá yếu so với 600 đến gần 2000 bar của tia nước làm sạch hoặc 6000 bar của tia nước để cát. Hơi nước len lõi vào bên trong để đánh bay các mảng bám bên ngoài như rêu mốc, bụi bẩn mà không làm hư hỏng bề mặt nguyên thuỷ của chất liệu.

Công nghệ làm sạch bằng hơi nước được ứng dụng để làm sạch cổng Ngọ Môn và nhiều công trình kiến trúc khác trên thế giới.