Cao su là gì khiến cả thế giới phải trầm trồ từ thế kỷ 19? Và tại sao các loại cao su lại đóng vai quan trọng trong nhiều lĩnh vực và mọi mặt của đời sống? Câu chuyện đầy bất ngờ đang chờ bạn khám phá ngay dưới đây.
Cao su là một loại vật liệu có tính đàn hồi cao, nghĩa là có khả năng bị biến dạng khi chịu tác động lực và nhanh chóng trở lại hình dạng ban đầu sau khi lực được loại bỏ. Nhờ đặc tính co giãn đặc biệt này, cao su được ứng dụng rộng rãi trong nhiều linh vực của đời sống, từ sản xuất lốp xe, nệm cao su cho đến đôi dép tổ ong huyền thoại mội thời của Việt Nam
Cách đây gần 10 thế kỷ, cây cao su ban đầu chỉ mọc tại rừng mưa Amazon. Thổ dân Mainas sống ở đây đã biết lấy mủ của cây này tẩm vào quần áo chống ẩm ướt và tạo ra những quả bóng vui chơi trong dịp hội. Họ gọi chất dẻo này là “Cao-uchouk”, nghĩa là “nước mắt cây”
• Vào thế kỷ 16, người châu Âu lần đầu biết đến cao su khi họ khám phá châu Mỹ. Sau đó, người Pháp phiên âm theo cách đọc thành “Caoutchouc”, trở thành tên gọi cao su trong tiếng Pháp và được nhiều nước sử dụng.
• Ban đầu, cao su có nhiều nhược điểm như: Dính khi nóng và giòn khi lạnh. Đến năm 1839, Charles Goodyear phát minh ra quá trình lưu hoá cao su với lưu huỳnh, giúp ổn định cấu trúc phân tử, tăng độ bền, đàn hồi và khả năng chịu nhiệt. Đây cũng là bước ngoặt trong ngành công nghiệp cao su.
• Đến năm 1876, Henry Wickham, một nhà thám hiểm người Anh, đã thu thập khoảng 70.000 hạt giống cây cao su từ Brasil và đưa trái phép về Anh. Từ đó, khoảng 2.600 cây con được trồng thành công, làm nền tảng cho việc nhân giống và mở rộng trồng cao su tại các quốc gia như: Ấn Độ, Sri Lanka, Malaysia và sau này là Việt Nam.
• Sau 1876, việc trồng cây cao su được phát triển rầm rộ ở các quốc gia Đông Nam Á. Việc này đã phá vỡ thế độc quyền của Nam Mỹ trong ngành cao su và thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ cao su trên toàn cầu.
Cao su được chia làm hai loại chính: Cao su tự nhiên và cao su tổng hợp. Mỗi loại có đặc tính và ứng dụng khác nhau trong đời sống và công nghiệp.
Cao su tự nhiên là một loại polyterpene với công thức phân tử là (C5H8)n, được chiết xuất từ mủ cây cao su (chủ yếu là cây Hevea brasiliensis). Mủ này chứa đến 90 ~ 95% hydrocarbon, cùng với các thành phần phụ như protein, đường, acid béo. Sau khi được thu hoạch, mủ cao su trải qua quá trình đông tụ bằng cách thêm acid acetic hoặc acid béo. Tiếp đó, hỗn hợp được ép khuôn và sấy khô để thu được cao su thô (tự nhiên)
Tuy nhiên, do chứa nhiều tạp chất, loại cao su này cần trải qua quá trình lưu hóa để cải thiện độ bền, độ đàn hồi và các đặc tính cơ học cần thiết trước khi đưa vào sử dụng.
Cao su tổng hợp hai cao su nhân tạo là loại vật liệu được tạo ra từ phản ứng trùng ngưng các cấu trúc bao gồm: 1-3 butadien, cloropren, isobutylen và một lượng nhỏ isopren (cho liên kết chuỗi). Nhờ khả năng chịu nhiệt, chịu dầu và kháng hóa chất vượt trội, cao su tổng hợp được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp hiện đại. Dưới đây là các loại cao su tổng hợp thông dụng:
Loại cao su này nổi bật với khả năng chống lão hóa, chịu thời tiết, chống tia UV rất tốt. Cao su EPDM thường được sử dụng trong các sản phẩm ngoài trời như gioăng cửa ô tô, mái che, ống dẫn hơi nóng hoặc nước.
FKM nổi bật với khả năng kháng nhiệt và kháng hóa chất vượt trội, đặc biệt bền vững trong môi trường có dung môi mạnh, xăng dầu, axit hoặc nhiệt độ cao. Nhờ đó, loại cao su này thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp yêu cầu kỹ thuật khắt khe như hàng không vũ trụ, thiết bị công nghiệp nặng và ô tô cao cấp.
Ngoài ra, FKM và Viton là cùng một loại. Viton là tên thương mại do hãng Dupont đặt cho một loại cao su fluorocarbon tổng hợp, còn FKM là tên viết tắt theo tiêu chuẩn ASTM của Mỹ cho nhóm vật liệu cao su này.
Cao su NBR là lựa chọn lý tưởng trong các môi trường tiếp xúc với dầu mỏ, nhiên liệu và hóa chất. Nhờ tính kháng dầu cao, nó được dùng nhiều trong sản xuất ống dẫn dầu, phớt kín, gioăng và găng tay công nghiệp.
Trong thời đại công nghệ, định nghĩa cao su là gì đã vượt xa giới hạn tự nhiên để trở thành một vật liệu mang tính kỹ thuật cao.
Khi xét đến các ứng dụng cụ thể, câu hỏi cao su là gì sẽ trở thành lời giải cho sự tồn tại của hàng loạt thiết bị quanh bạn mỗi ngày. Dưới đây là 5 lĩnh vực tiêu biểu sử dụng cao su nhiều nhất hiện nay:
Cao su là vật liệu chủ đạo trong sản xuất lốp xe ô tô, xe máy, xe đạp và các bộ phận giảm chấn, đệm cao su trong hệ thống treo
Cao su được dùng để sản xuất găng tay y tế, ống truyền dịch, nút chai lọ thuốc và nhiều thiết bị vô trùng khác
Ứng dụng trong dép, giày thể thao, thảm lót sàn, dây thun, gối cao su, nệm và nhiều vật dụng gia đình khác
Đôi khi, để hiểu cao su là gì, ta chỉ cần nhìn xuống đôi dép ta đang mang mỗi ngày.
Cao su được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất ống mềm, gioăng làm kín, đệm van, phớt chặn và các chi tiết kết nối trong hệ thống đường ống công nghiệp
Các loại cao su được dùng làm lớp cách âm, chống thấm, đệm đàn hồi giữa các cấu kiện, vật liệu chống rung cho công trình dân dụng và công nghiệp
Việt Nam hiện là một trong những quốc gia xuất khẩu cao su hàng đầu thế giới. Nhưng vị thế ấy không chỉ được xác lập bằng sản lượng, mà còn qua sự chuyển mình mạnh mẽ của các doanh nghiệp Việt trong bối cảnh toàn cầu hóa.
• Top 3 thế giới về xuất khẩu cao su: Theo Hiệp hội Cao su Việt Nam (VRA), Việt Nam thường xuyên nằm trong nhóm 3 quốc gia xuất khẩu cao su, sau Thái Lan và Indonesia.
• Doanh nghiệp Việt vươn ra quốc tế: Một số thương hiệu như VRG, Casumina, Sao Vàng, DRC đã xuất khẩu lốp xe, sản phẩm kỹ thuật cao sang EU, Mỹ và Nhật Bản.
Ngành cao su không còn chỉ xoay quanh các loại cao su truyền thống. Ngày nay, nhờ công nghệ, cao su đang chứng kiến nhiều bước nhảy vọt đầy bất ngờ:
• Cao su từ bồ công anh: Các nhà khoa học Đức đã trồng thành công giống Taraxacum kok-saghyz – một loại bồ công anh có khả năng tiết mủ gần giống cây cao su. Đây là hướng đi bền vững, rút ngắn thời gian trồng trọt và phù hợp khí hậu lạnh.
• In 3D cao su đàn hồi: Công nghệ in 3D cho phép sản xuất nhanh các linh kiện cao su tùy chỉnh với độ đàn hồi cao, ứng dụng trong y tế, ô tô, hàng không
• Cảm biến sinh học mềm: Cao su kết hợp vật liệu điện tử tạo ra cảm biến linh hoạt, ứng dụng trong thể thao, chăm sóc sức khỏe (theo dõi vận động, nhịp tim, huyết áp)
• AI trong nông nghiệp cao su: Trí tuệ nhân tạo hỗ trợ nông dân phân tích đất, dự đoán thời điểm thu hoạch mủ và tối ưu hóa sản lượng, tiết kiệm nhân công
Khi công nghệ lên tiếng, định nghĩa cao su là gì lại được thiết lập lại, mở ra một chương hoàn toàn mới có tên gọi là “vật liệu của tương lai”.
