Pháo hoa hoạt động như thế nào?

Vào những dịp lễ lớn trên khắp thế giới thì pháo hoa luôn được mang ra trình diễn ở những nơi công cộng với những cảnh quan hoành tráng đầy màu sắc và âm thanh. Vậy pháo hoa hoạt động như thế nào? Làm thế nào pháo hoa có thể tạo nên những màu sắc rực rỡ giữa bầu trời đêm? Về cơ bản thì chỉ cần có viên pháo, thuốc súng, dây cháy, những hạt cháy và đặc biệt là sự tính toán một cách chính xác sẽ thực hiện được điều đó. Chi tiết ra sao? Mời xem bên dưới nhé.

Pháo hoa được cho là có nguồn gốc từ vương triều nhà Hán, Trung Quốc vào hàng nghìn năm về trước. Khi đó nó đơn giản chỉ được tạo thành bằng cách nhét thuốc súng vào ống tre và quẳng vào đống lửa. (xem thêm về Lịch sử phát minh pháo hoa). Còn nhưng viên pháo hiện đại ngày nay thì ống tre đã được thay thế bằng bộ vỏ, bên trong chứa hỗn hợp nổ và dây cháy chậm. Nhưng đó chỉ là cơ bản và vẫn chưa đủ, còn nhiều thành phần nhỏ nhưng quan trọng khác nữa.

Đối với công nghệ pháo hoa hiện đại, người ta yêu cầu nó phải tạo ra những vụ nổ ngày càng lộng lẫy, lấp lánh và lung linh hơn. Ngoài âm thanh từ những vụ nổ thì người ta còn ngày càng muốn nhấn mạnh yếu tố màu sắc, tạo nên những hình khối đẹp mắt và hoành tráng hơn. Và trong lịch sử phát triển, phải tới thời phục hưng tại Ý thì người ta mới có thể tạo ra thêm nhiều màu sắc cho pháo hoa bằng cách thêm vào bột thép và than để tạo ra màu vàng và cam.

Dần dần, các nghệ nhân pháo hoa thử nghiệm thêm vào nhiều kim loại khác để khi cháy, chúng hấp thụ năng lượng từ vụ nổ và phát ra màu sắc. Thí dụ như thêm Stronti vào để tạo ra màu đỏ, Bari tạo màu lục và đồng tạo màu xanh dương. Những cách kết hợp này và nhiều kim loại khác đã tạo nên những dải màu đa dạng mà bạn thấy trong các màn trình diễn pháo hoa chuyên nghiệp.

Để bắn pháo hoa lên bầu trời, các nghệ nhân pháo hoa sẽ tạo nên 1 dây chuyền 2 vụ nổ. Đầu tiên viên pháo sẽ được đặt vào trong ống phóng (motar). Bên dưới cùng của viên pháo có 1 khoang riêng biệt chứa thuốc súng và người ta sẽ kích nổ nhanh gói thuốc súng này để viên pháo được phóng lên bầu trời mà không nổ toàn bộ viên pháo. Vậy có gì bên trong viên pháo?

Về cơ bản, một viên pháo thông thường bao gồm bộ vỏ bọc, thường làm bằng nhựa hoặc giấy và đây là nơi chứa tất cả mọi thứ bên trong. Bên trong viên pháo là thuốc súng và các hạt cháy (Stars). Các hạt cháy này được sắp xếp xung quanh theo từng mô hình tùy vào hình dạng của vụ nổ mà người ta muốn. Các hạt cháy được phủ một lớp kim loại nhằm tạo ra màu sắc khi hạt cháy bị đốt cháy. Đồng thời, hình dạng, kích thước của hạt cháy sẽ quyết định hiệu ứng, hình khối tổng thể của vụ nổ trên bầu trời (như tạo thành hình ngôi sao, hình tròn, cây dừa, rơi dần xuống,…)

Một bộ phận khác là dây cháy chậm chạy dọc trong quả pháo hoa. Khi được phóng lên thì vụ nổ đẩy cũng kích hoạt dây cháy chậm và nó sẽ từ từ cháy. Độ dài của dây cháy chậm sẽ được tính toán chính xác để quả pháo hoa phát nổ ở độ cao mong muốn, không sớm cũng không muộn hơn. Đối với những viên pháo phức tạp hơn thì người ta còn tạo nên một dây chuyền phát nổ bằng cách nối nhiều dây cháy chậm lại nhằm kích nổ các khoang chứa riêng biệt trong 1 viên pháo.

Công nghệ pháo hoa vẫn đang tiếp tục phát triển. Hiện tại thì một số nhà thiết kế pháo hoa đã bắt đầu sử dụng khí nén thay cho thuốc súng thông thường nhằm tăng độ an toàn và tạo nên các vụ nổ có thể tính toán chính xác hơn. Mặt khác, người ta cũng tìm cách giúp các màn biểu diễn pháo hoa thân thiện với môi trường hơn bằng cách thay thế nhiều loại vật liệu mới. Hiện tại các hóa chất tạo màu cho pháo hoa đều là những kim loại nặng, có thể độc hại và ảnh hưởng tới sức khỏe con người cũng như hệ sinh thái bên dưới mặt đất.

Do đó, người ta vẫn còn nhiều việc để làm nhằm hoàn thiện bộ môn nghệ thuật này. Còn cho tới nay, về cơ bản thì chúng ta vẫn đang sử dụng những viên pháo có từ thế kỷ thứ 7 nhưng tất nhiên, nó tạo thành vụ nổ đẹp mắt hơn nhiều. Cuối cùng, mời các bạn xem màn bắn pháo hoa được biểu diễn tại Mỹ mới đây.