Kim loại 2D lọt Top 10 thành tựu khoa học năm 2025

Một thành tựu mang tính bước ngoặt của các nhà khoa học Trung Quốc trong lĩnh vực vật lý vừa được tạp chí Physics World vinh danh trong danh sách “Top 10 đột phá vật lý của năm 2025”.
Chú thích ảnh
Ảnh minh họa: SCMP

Thành tựu này liên quan đến việc chế tạo thành công kim loại hai chiều đầu tiên của Trung Quốc, một bước tiến từng được giới khoa học đánh giá là gần như không thể thực hiện.

Công trình do nhóm nghiên cứu thuộc Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc dẫn đầu và đã được công bố trên tạp chí Nature hồi tháng 3/2025.

Bằng cách phát triển phương pháp chế tạo ở cấp độ nguyên tử, nhóm nghiên cứu của Trung Quốc đã tạo ra nhiều loại kim loại hai chiều (2D) khác nhau, bao gồm thiếc, chì, bismuth (một nguyên tố hóa học có ký hiệu Bi và nguyên tố thứ 83 trong bảng tuần hoàn hóa học) hay indium (một nguyên tố hóa học với ký hiệu In và nguyên tố thứ 49 trong bảng tuần hoàn hóa học).

Theo ông Trương Quảng Vũ, nhà khoa học chủ chốt của nhóm nghiên cứu, độ dày của các kim loại hai chiều này chỉ bằng khoảng 1/1.000.000 độ dày của một tờ giấy A4 và 1/200.000 đường kính sợi tóc người. Ông cũng lưu ý việc tạo ra kim loại hai chiều được coi là thách thức đặc biệt lớn do các liên kết giữa các nguyên tử kim loại rất mạnh theo mọi hướng.

Kể từ khi vật liệu graphene đơn lớp (một tấm vật liệu siêu mỏng chỉ dày một lớp nguyên tử carbon) được phát hiện năm 2004, các vật liệu hai chiều (2D) đã làm thay đổi căn bản nhận thức của con người về vật chất, đồng thời thúc đẩy những bước tiến lớn trong vật lý chất ngưng tụ và khoa học vật liệu. Trong hai thập kỷ qua, các nhóm vật liệu 2D đã phát triển nhanh chóng với hàng trăm vật liệu có thể chế tạo trong phòng thí nghiệm và gần 2.000 vật liệu mới được chứng minh bằng tính toán khoa học mà chưa hoặc chưa thể chế tạo thành công trong thực tế.

Theo các nhà khoa học, kim loại 2D có tiềm năng mở ra giai đoạn phát triển công nghệ mới với nhiều ứng dụng đột phá trong các lĩnh vực như transistor (bóng bán dẫn) siêu nhỏ tiêu thụ điện năng thấp, thiết bị tần số cao hay màn hình trong suốt. Ngoài ra, kim loại 2D cũng giúp mở ra khả năng chế tạo các cảm biến siêu nhạy giúp phát hiện những chất độc nồng độ rất nhỏ mà con người không thể nhận biết hoặc không thể cảm nhận được, cũng như chế tạo chất xúc tác hóa học hiệu quả cao giúp tăng tốc phản ứng hóa học một cách tối ưu, tiết kiệm năng lượng và nguyên liệu.

Physics World là tạp chí hàng đầu của Hội Vật lý Anh, hiệp hội nghề nghiệp và học tập trong lĩnh vực vật lý tại  Liên hiệp Vương quốc Anh và Bắc Ireland. Danh sách “Top 10 đột phá vật lý hằng năm” của tạp chí này được giới khoa học quốc tế đánh giá có uy tín cao, với các tiêu chí lựa chọn nghiêm ngặt về ý nghĩa khoa học, mức độ tiếp cận và làm chủ tri thức, sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực nghiệm, cũng như tầm ảnh hưởng trong cộng đồng vật lý toàn cầu.

Nguyễn Hà (TTXVN)

Dành cho bạn

TP Hồ Chí Minh khơi thông chính sách hỗ trợ khởi nghiệp sáng tạo

TP Hồ Chí Minh khơi thông chính sách hỗ trợ khởi nghiệp sáng tạo

Trong 11 lượt hồ sơ đề nghị công nhận theo quy định về khởi nghiệp sáng tạo tại TP Hồ Chí Minh, 6 lượt chưa hợp lệ. Thành phố kiến nghị hướng dẫn cụ thể cách doanh nghiệp chưa có doanh thu chứng minh khả năng tăng trưởng, cách các trung tâm trực thuộc viện, trường đứng tên hồ sơ.

Microsoft khắc phục sự cố gây gián đoạn nhiều dịch vụ trên toàn cầu

Microsoft khắc phục sự cố gây gián đoạn nhiều dịch vụ trên toàn cầu

Ngày 12/11, Tập đoàn Microsoft cho biết đang nỗ lực khắc phục sự cố ngừng hoạt động nghiêm trọng của một số dịch vụ, trong đó có Outlook, đồng thời tìm kiếm các giải pháp thay thế trong bối cảnh nhiều người dùng trên thế giới không thể truy cập vào các dịch vụ thiết yếu của hãng.

SpaceX hướng tới cột mốc mới với tên lửa Starship tái sử dụng hoàn toàn

SpaceX hướng tới cột mốc mới với tên lửa Starship tái sử dụng hoàn toàn

Tập đoàn SpaceX của tỷ phú Elon Musk dự kiến tiến hành chuyến bay thử nghiệm thứ 15 của tên lửa Starship - hệ thống tên lửa lớn nhất và mạnh nhất thế giới - với mục tiêu lần đầu tiên thu hồi tầng trên của tên lửa bằng hệ thống cánh tay robot sau khi tàu hoàn thành hành trình trên quỹ đạo.