Phát minh siêu vật liệu dạng bọt biển cứng gấp 10 lần thép

Đã 15 năm kể từ khi các nhà khoa học phát minh ra graphene, một tấm carbon siêu nhẹ được cho là vật liệu cứng nhất hành tinh. Và mới đây, họ đã có phát minh mới ưu việt hơn.
Phát minh siêu vật liệu dạng bọt biển cứng gấp 10 lần thép ảnh 1

Các nhà khoa học phát minh ra loại vật liệu nhẹ và siêu cứng.

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Mỹ, đã chế tạo thành công một loại vật liệu siêu cứng và nhẹ bằng cách biến đổi lớp graphene thành cấu trúc 3D dạng xốp. Kết quả nghiên cứu được đăng trên tạp chí Science Advances hôm 6/1.

Bằng mô hình máy tính, các nhà nghiên cứu đã chế tạo ra một loại vật liệu có hình dáng như bọt biển, chỉ có mật độ thép 5% nhưng cứng hơn gấp 10 lần.

Điều này khiến vật liệu nhẹ nhưng lại có khả năng tải vật nặng – đặc tính mà các nhà khoa học cho là lý tưởng để sử dụng trong thiết kế hay kiến trúc.

“Chúng ta có thể sử dụng vật liệu này thay thế cho rất nhiều vật liệu khác sử dụng trong cơ sở hạ tầng, như là các cây cầu, hoặc thay thế thép và bê tông”, Zhao Qin, thành viên nhóm nghiên cứu thuộc MIT cho hay.

Để chuyển đổi graphene 2D sang dạng 3D, các chuyên gia đã sử dụng nhiệt độ và áp suất cao gấp hàng trăm lần mức nóng chảy của các mảnh graphene cho đến khi graphene có hình dạng ổn định và hợp nhất. Sau đó, nhóm nghiên cứu xem xét các vật liệu sinh học, trong đó có cánh bướm, san hô và các loài nhím biển, để tạo ra được hình dạng tự nhiên có thể là hình mẫu cho vật liệu graphene mới.

Theo nhà nghiên cứu Zhao Quin, do hiện nay graphene có giá thành đắt và khó sản xuất, một số vật liệu khác như polymer hoặc kim loại có thể được dùng thay thế.

Hiện công tác nghiên cứu vật liệu siêu cứng này vẫn còn phải tiếp tục, nhưng Zhao Quin cho rằng vật liệu này trong tương lai có thể được sử dụng rộng rãi, đặc biệt trong các dự án bền vững. Theo nhà nghiên cứu này, sử dụng vật liệu nhẹ hơn thép sẽ làm giảm phát thải carbon, khiến các công trình xây dựng xanh hơn, tốt cho sức khoẻ con người.

Trần Minh (CNN)

Dành cho bạn

Khi cuộc đua AI làm gia tăng lo ngại về mối đe doạ với nhân loại

Khi cuộc đua AI làm gia tăng lo ngại về mối đe doạ với nhân loại

Cuộc đua trí tuệ nhân tạo (AI) đang tăng tốc, trong khi cạnh tranh có nguy cơ khiến các doanh nghiệp xem nhẹ an toàn, làm gia tăng những rủi ro khó kiểm soát. Diễn biến này đặt ra yêu cầu đối với Việt Nam trong thực hiện Nghị quyết 57: phát triển và làm chủ AI phải song hành với xây dựng năng lực quản trị, kiểm soát và bảo đảm an toàn.
Tìm giải pháp kéo dài tuổi thọ phù điêu Mậu Thân 1968

Tìm giải pháp kéo dài tuổi thọ phù điêu Mậu Thân 1968

Nắng nóng, độ ẩm và nước mưa có thể âm thầm tác động đến bức phù điêu bằng đồng tại Khu truyền thống cách mạng cuộc Tổng tiến công và nổi dậy Xuân Mậu Thân 1968. Từ những vị trí dễ hư hỏng được nhận diện, nhóm nghiên cứu đề xuất giải pháp theo dõi và bảo trì chủ động nhằm kéo dài tuổi thọ công trình..
TP Hồ Chí Minh cụ thể hóa Nghị quyết 57 - Bài cuối: Thu hút nhân tài, tạo động lực mới

TP Hồ Chí Minh cụ thể hóa Nghị quyết 57 - Bài cuối: Thu hút nhân tài, tạo động lực mới

Để khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo trở thành động lực tăng trưởng, TP Hồ Chí Minh đang đặt trọng tâm vào một nguồn lực có tính quyết định: con người. Từ chính sách thu hút chuyên gia đến việc tạo môi trường để người giỏi giải quyết những bài toán lớn, Thành phố đang từng bước tìm cách biến tri thức thành năng lực đổi mới và giá trị cụ thể.
TP Hồ Chí Minh cụ thể hóa Nghị quyết 57 - Bài 2: Khi khoảng cách từ phòng nghiên cứu đến thị trường được rút ngắn

TP Hồ Chí Minh cụ thể hóa Nghị quyết 57 - Bài 2: Khi khoảng cách từ phòng nghiên cứu đến thị trường được rút ngắn

Nếu các cơ chế mới là “đường băng” để khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo "cất cánh" thì thị trường mới là nơi quyết định công nghệ có tạo ra giá trị hay không. TP Hồ Chí Minh đang tìm cách rút ngắn khoảng cách từ phòng nghiên cứu đến doanh nghiệp, từ ý tưởng đến sản phẩm, qua đó biến nguồn lực tri thức thành một động lực tăng trưởng thực chất.