Studio Henn và Đại học Kỹ thuật Dresden (Đức) mới hoàn thành tòa nhà đầu tiên trên thế giới làm bằng bê tông sợi carbon - một dạng bê tông được gia cố bằng sợi carbon thay vì thép. 
Được đặt tên là Cube, tòa nhà rộng 243m² được thử nghiệm xây dựng bằng bê tông sợi carbon, là không gian được thiết kế dành cho các phòng thí nghiệm và tổ chức sự kiện trong khuôn viên Trường đại học Dresden.
Đặc điểm nổi bật của tòa nhà là mặt tiền mỏng, uốn lượn, liên tưởng đến miếng vải dệt bằng sợi carbon. Vật liệu xây dựng tòa nhà bằng sợi carbon nhẹ và có độ bền cao hơn bê tông truyền thống.
Tường và trần nhà không phải là các thành phần riêng biệt mà hợp nhất với nhau thành một khối thống nhất. Các KTS muốn thể hiện tầm nhìn cho tương lai với thiết kế, kết hợp trách nhiệm môi trường.
Theo studio, đường nét mảnh mai của mặt tiền Cube có thể thực hiện được nhờ sử dụng cốt sợi carbon, loại vật liệu chống gỉ và do đó không cần phải sử dụng nhiều bê tông.
Studio cho biết: “Sợi carbon nhẹ hơn bốn lần và cứng hơn thép gấp sáu lần và không bị ăn mòn. Điều này có nghĩa là phần cốt thép không cần phải được bọc trong nhiều bê tông để bảo vệ nó khỏi nước và có khả nằng chịu tải tốt hơn nhưng vẫn mang thiết kế mỏng”.
Các thành phần và cấu trúc được thiết kế mỏng hơn, với mức tiết kiệm vật liệu từ 50% trở lên. Điều này có thể làm giảm lượng khí thải CO2 và giảm tiêu thụ các nguồn tài nguyên quý giá khác, như nước và cát.
Thiết kế của Cube được hoàn thiện với nhiều kính ở cả hai bên cũng như trên đỉnh của tòa nhà, nơi có giếng trời cắt vát một cách khéo léo. Mặt tiền được thiết kế với nhiều kính chạy theo hình dạng uốn lượn của tòa nhà, đồng thời cung cấp tầm nhìn ra khu vườn xung quanh.
Cube cũng tận dụng một đặc tính khác của sợi carbon: tính dẫn điện. Các bức tường bê tông của tòa nhà được trang bị các miếng đệm cách nhiệt, các bộ phận làm nóng và bề mặt cảm ứng tương tác.
Studio cho biết: “Sợi carbon có tính dẫn điện và việc cho dòng điện nhẹ chạy qua nó có thể tạo ra nhiệt giúp làm ấm tòa nhà. Điều này thậm chí có thể được sử dụng để theo dõi tính toàn vẹn của cấu trúc”.
Các thành phần bê tông của Cube được chế tạo bằng hai phương pháp: mặt tiền xoắn màu sáng được làm bằng bê tông phun được phun lên các tấm sợi carbon phủ trên ván khuôn gỗ dán, trong khi hộp nhỏ hơn màu xám đậm được làm từ các tấm bê tông đúc sẵn, cũng chứa các lớp tấm cacbon.
Cube được công bố vào năm 2021 và được phát triển như một phần của chương trình nghiên cứu Carbon Concrete Composite (CCC), một dự án nghiên cứu do chính phủ tài trợ, hiện là dự án lớn nhất trong lĩnh vực xây dựng của Đức. Đây là nơi bắt nguồn tên của tòa nhà; CCC cũng có thể được coi là C³, hoặc C lập phương.
Bê tông sợi carbon được phát triển tại Đại học Kỹ thuật Dresden cùng với một số trường đại học khác trên toàn thế giới. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng đối với một thiết kế cầu tương đương, bê tông sợi carbon có khả năng gây nóng lên toàn cầu (GWP) thấp hơn khoảng 30% so với xây dựng thông thường.
Điều này bất chấp thực tế là bản thân sợi carbon có lượng khí thải CO2 cao - nó sử dụng nhiều carbon hơn khoảng tám lần so với thép trên mỗi đơn vị trọng lượng. Nhưng vì độ bền của nó, cần ít vật liệu hơn để gia cố.
Bản chất chống gỉ của sợi carbon cũng sẽ mang lại cho bê tông tuổi thọ mà các nhà nghiên cứu cho biết là "tăng đáng kể" so với các tòa nhà bê tông truyền thống, giúp tăng tuổi thọ công trình, giảm chi phí tháo dỡ và phát thải ra môi trường.
Ngoài ra còn có nghiên cứu hiện tại về tái chế và tiềm năng của sợi carbon dựa trên sinh học.
Bê tông là một trong những vật liệu được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới, chỉ đứng sau nước và ước tính chiếm khoảng 4-8% lượng khí thải CO2 toàn cầu.
Để đáp ứng nhu cầu xây dựng đồng thời đáp ứng các mục tiêu khí hậu, cuộc đua tìm ra giải pháp bê tông thân thiện với môi trường đang được nghiên cứu và ứng dụng tại nhiều nơi trên thế giới.
