Có bao giờ các bạn tự hỏi: Tại sao lon nước giải khát (lon nước ngọt có gas, lon bia,…) lại luôn là hình trụ tròn trong khi đó, đa phần những hộp sữa tươi bằng giấy các tông luôn lại được tạo hình là khối hộp. Nguyên nhân sâu xa của khác biệt trên thật sự không hề đơn giản. Sự khác nhau không chỉ do những yếu tố về kỹ thuật, một chút yếu tố lịch sử, một ít về logic tâm lý người tiêu dùng, mà đây còn là một bài toán kinh điển trong kinh tế học mà các nhà kinh tế học đã giải quyết trong quá khứ. 

Dưới góc độ kỹ thuật – Dạng tròn chịu lực tốt hơn so với dạng phẳng

Đây là câu trả lời thường thấy nhất khi một ai đó lý giải sự khác biệt trên. Soda, bia hay bất cứ loại nước có gas nào đều chứa một áp lực lớn lên lớp vỏ lon. Chỉ cần bạn lắc lon nước ngọt lên, sau đó mở nắp ra, bạn sẽ thấy áp lực bên trong lớn đến mức độ nào. Chính vì vậy, người ta cần thiết kế một lon với hình thái có thể chịu được một áp lực lớn mà không bị biến dạng. Và hình dạng không gian được chọn ở đây chính là khối trụ tròn.

Áp lực tác dụng lên bề mặt bên trong lon nước giải khát​

Nguyên nhân chính là dạng lon tròn có khả năng chịu áp lực tốt hơn so với mặt phẳng. Hơn nữa, các công ty nước giải khát có thể sử dụng ít vật liệu hơn để sản xuất vỏ lon nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu chịu được áp lực lớn từ nước có gas bên trong. Trong một phép so sánh, nếu lon soda được thiết kế thành dạng khối hộp bằng nhôm, người ta phải tăng độ dày của tấm nhôm lên ít nhất 3 lần. Điều này làm tăng lượng nhôm cần thiết để chế tạo vỏ lon lên gấp 8 lần so với thiết kế dạng trụ tròn.

Dĩ nhiên, nguyên lý căn bản nhất trong kinh tế học chính là tối đa hóa lợi nhuận, tối thiểu hóa chi phí, chính vì lẽ đó mà lon soda dạng trụ tròn được lựa chọn. Một ví dụ tương tự dễ hình dung hơn chính là những chiếc cầu bắt qua sông luôn là dạng bán nguyệt thay vì thiết kế thẳng tắp.

Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra ở đây là nếu lon dạng trụ tròn có nhiều ưu điểm như thế thì tại sao người ta không áp dụng nó để chứa sữa tươi? Nếu giả định rằng dùng cùng một loại vật liệu để chế tạo vỏ chứa thì chi phí để sản xuất ra 2 triệu lon dạng trụ tròn vẫn thấp hơn rất nhiều so với chi phí sản xuất ra 1 triệu lon hình hộp. Vậy tại sao người ta vẫn dùng nó để sản xuất vỏ hộp sữa tươi?

Câu hỏi này cần được tiếp cận dưới góc độ kinh tế học để có thể lý giải. Nhưng trước tiên, hãy nhìn lại một cách ngắn gọn về lịch sử của hộp sữa tươi.

Lịch sử đóng hộp sữa tươi – Từ chai thủy tinh cho đến hộp giấy các tông

Vào cuối thế kỷ 19 vẫn còn rất nhiều người nông dân chăn nuôi bò sữa tại Hoa Kỳ. Để cung cấp sữa cho những người trong thị trấn và thành phố vốn đang tăng rất nhanh do hệ quả của cuộc cách mạng công nghiệp, các trang trại nuôi bò sữa với quy mô nhỏ thường vắt sữa bò bằng tay và cho vào các chai thủy tinh để chuyển giao cho khách hàng.

Một trang trại bò sữa tại Mỹ vào thế kỷ 19​

Đến đầu thế kỷ 20, khi một số người nông dân bắt đầu chuyển sang vắt sữa bằng máy làm cho số lượng sản phẩm tăng lên kéo theo quy mô của trang trại cũng lớn hơn so với trước đó. Lúc này nảy sinh một vấn đề: Tủ lạnh vẫn chưa được phổ biến, người ta vẫn còn sử dụng cách làm lạnh bằng những ngăn đá có từ trước đó. Đó chỉ đơn giản là một chiếc hộp cách nhiệt và đặt nước đá bên trong. Đây là cách giữ lạnh tốn rất nhiều chi phí nhưng lại không hiệu quả do băng đá bên trong luôn có xu hướng tan chảy nhanh chóng. Một lý do khác cũng không kém phần quan trọng chính là chai thủy tinh dùng để chứa sữa không cách nhiệt tốt.

Vấn đề bảo quản sữa sau khi vắt trở thành một vấn đề nan giải và chưa có hướng giải quyết vào thời điểm đó. Các trang trại vẫn áp dụng các truyền thống là vắt, giao sữa mỗi ngày với các chai thủy tinh và đi thu các chai thủy tinh về sau khi sử dụng xong. Điều này có nghĩa là nhà nhà đều có sữa tươi để dùng, nhưng phải uống sữa họ mua đủ nhanh để trả chai và sữa không bị hư.

Những chai sữa đầu tiên được làm bằng thủy tinh​

Mặc dù không có sự phụ thuộc lẫn nhau ở đây, nhưng thực sự thì tủ lạnh và hộp sữa các tông dường như phát triển song song với nhau. Chiếc tủ lạnh đầu tiên được thử nghiệm vào những năm 1910. Trong khi đó, mặc dù vấn đề phát minh ra hộp sữa các tông vẫn còn gây nhiều tranh cãi cho đến hiện nay, nhưng đa phần mọi người đều nhìn nhận rằng hộp sữa các tông được phát minh vào năm 1915.

Hộp sữa các tông đầu tiên được John Van Wormer phát minh vào năm 1915 và về cơ bản có hình dáng giống như loại chúng ta sử dụng hiện nay. Nó đơn giản là một tấm bìa các tông được cắt, gấp và dán keo lại theo hình dạng một chiếc hộp hình chữ nhật. Hộp sữa đầu tiên được sử dụng mà không cần dùng nắp đậy. Thay vào đó, phần đầu được dán kính lại để bảo quản sữa bên trong. Cho đến hôm nay, người ta phủ lên giấy các tông một lớp polyetylen để sữa bên trong không thể thấm vào bên trong lớp vỏ hộp.

Hình ảnh một tủ bày bán sữa tươi trong siêu thị​

Khi chiếc tủ lạnh được phổ biến với mọi nhà trong vòng 2 đến 3 thập kỷ sau đó, chiếc hộp sữa các tông cũng dần được sử dụng nhiều hơn. Dù vậy, những chai sữa thủy tinh vẫn còn được sử dụng cho đến ngày nay. Tuy nhiên, chai thủy tinh vẫn chỉ có thể sử dụng trong một số vùng gần trang trại bò. Nếu sản xuất và vận chuyển sữa tươi trên quy mô công nghiệp, người ta vẫn sử dụng hộp giấy các tông thay vì chai thủy tinh do lợi ích kinh tế mà nó mang lại. Hơn nữa, chai thủy tinh nặng hơn hộp giấy tới 3 lần nếu chứa cùng một lượng sữa nên sẽ gây nên lãng phí nhiều chi phí vận chuyển hơn. Và dĩ nhiên, thủy tinh đắt tiền hơn nhiều lần so với hộp các tông.

Đến đây, lịch sử phát triển của hộp sữa đã trả lời cho chúng ta biết lý do hộp sữa tươi làm bằng bìa các tông khi sản xuất trên quy mô công nghiệp.

Tiếp cận vấn đề dưới giác độ kinh tế học vi mô – Mối quan hệ Chi phí – Lợi ích

Trở lại câu hỏi thứ 2: nếu lon dạng trụ tròn có nhiều ưu điểm như thế thì tại sao người ta không áp dụng nó để chứa sữa tươi? Rõ ràng sữa tươi không hề có gas bên trong và do đó, không hề có một áp lực nào được tạo lên mặt chai. Tuy nhiên, sữa tươi nhất thiết phải được giữ lạnh. Đây chính là chìa khóa của vấn đề.

Sữa tươi nhất thiết phải được bảo quản lạnh, trong khi đó nước giải khát thì không cần thiết​

Dù sao đi nữa, chi phí để làm lạnh không hề rẻ tiền. Từ chi phí đầu tư mua tủ lạnh, chi phí để duy trì để luôn hoạt động ổn định cho tới chi phí tiền điện rõ ràng là vô cùng đắt đỏ. Chính vì vậy mà mỗi không gian làm lạnh phải luôn được sử dụng một cách hiệu quả nhất. Không gian trong tủ lạnh chỉ được sử dụng cho những sản phẩm nào thật sự cần thiết nhất, trong đó có sữa tươi của chúng ta.

Do đó, không gian trong tủ lạnh cần được tận dụng tối đa để có thể bảo quản càng nhiều sữa càng tốt. Về mặt hình học không gian, các hộp vuông cho phép có thể bảo quản được lượng sữa lớn nhất. Các hộp sữa có thể được xếp sát nhau, không hề có một khoảng không gian nào để trống Trong khi đó, các hộp dạng tròn sẽ lãng phí không gian xung quanh nhiều hơn. Chính vì thế, các hộp sữa các tông được thiết kế theo hình dáng vuông vức đem lại hiệu quả kinh tế lớn nhất.

Mặt cắt ngang hình vuông sẽ tận dụng được tối đa không gian so với hình tròn.