Tại sao nắp chai bia nào cũng được thiết kế với 21 răng cưa?

Nắp chai bia. Ảnh minh họa

Ngành công nghiệp đóng chai đã bước sang một kỷ nguyên mới vào ngày 2/2/1892 khi chiếc nắp vương miện - dạng nắp kim loại của chai bia ngày nay - ra đời. Phát minh này gắn liền với William Painter, nhà sáng chế người Mỹ. Trong suốt cuộc đời, ông tạo ra hơn 80 phát minh, nhưng chính chiếc nắp kim loại đã mang đến thành công vang dội, giúp ông nhanh chóng trở thành người giàu có.

Trong những năm 1880, thị trường chứng kiến sự bùng nổ của đồ uống có ga được ưa chuộng rộng rãi. Thế nhưng, việc vận chuyển gặp nhiều trở ngại khi các nút gỗ bần, sứ hay kim loại đều không đủ kín, khiến ga thoát ra và chất lượng nước giải khát suy giảm rõ rệt.

Để chấm dứt tình trạng đó, Painter đã sáng tạo ra nắp Crown Cork với viền lượn sóng và lớp lót bên trong nhằm ngăn chất lỏng tiếp xúc trực tiếp với kim loại.

Sau thời gian hợp tác cùng các nhà sản xuất chai lọ để hoàn thiện sản phẩm, Painter đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế năm 1892, rồi đến 1893 thành lập công ty “Crown Cork and Seal Company”, hiện đổi tên thành “Crown Holdings Inc.” - một trong những doanh nghiệp hàng đầu toàn cầu về nắp chai và bao bì giải khát.

Trải qua sự tiến bộ của công nghệ, loại nắp này được điều chỉnh dần dần: chất liệu thay từ kim loại sang nhựa PVC, số răng cưa và độ cao nắp giảm xuống, nhưng đường viền hình vương miện vẫn được giữ nguyên.

Ít ai ngờ rằng Crown Holdings, Inc. - công ty của Painter - vẫn còn tồn tại đến hôm nay với trụ sở chính đặt tại Philadelphia, Mỹ.

Qua nhiều lần thay đổi, con số răng cưa cuối cùng đã được cố định ở mức 21 như hiện nay.

Những nắp bia đầu tiên mà Painter tạo ra thực chất có 24 răng cưa. Tuy nhiên đến thập niên 1930, người sử dụng nhận thấy loại nắp này quá chặt và rất khó mở.

Kết quả của hàng loạt thử nghiệm đã đưa con số răng cưa xuống còn 21 - tiêu chuẩn được duy trì cho đến ngày nay. Vậy tại sao lại là 21?

Thứ nhất, 21 là bội số của 3. Trong cơ học vật lý, ba điểm chống đỡ mang lại sự ổn định tốt hơn hai hay bốn điểm. Song việc áp dụng nguyên tắc này cho miệng chai tròn không hề dễ dàng, vì vậy số răng cưa phải là bội số của 3.
Thứ hai, để đáp ứng yêu cầu niêm phong chặt chẽ đồng thời cố định chắc chắn, nắp 21 răng cưa được xem là lựa chọn tối ưu.
Thứ ba, do bia chứa lượng ga đáng kể, nếu mở không chuẩn có thể gây áp suất không đồng đều và nguy hiểm cho người sử dụng, vì thế nắp 21 răng cưa giúp đảm bảo an toàn khi bật nắp. Thiết kế viền sóng còn tăng ma sát, hỗ trợ việc mở nắp thuận tiện hơn.

Nhờ cân bằng được độ kín, độ cứng và sự dễ mở, nắp bia 21 răng cưa đã trở thành chuẩn mực quốc tế.

Không chỉ bia, mà tại Việt Nam cũng như nhiều quốc gia khác, các loại nước giải khát có ga đóng trong chai thủy tinh đều dùng chung loại nắp này.

Cao Thông