Loại vật liệu mới nhẹ hơn không khí
Nhân dân
NDĐT- Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm HRL và Trung tâm Composites tại trường ĐH Nam California vừa chế tạo được một loại vật liệu siêu nhẹ có cấu trúc hình lưới bao gồm các ống niken rỗng siêu nhỏ và khẳng định rằng đây là loại vật liệu có nhẹ nhất thế giới.
Cho tới nay, loại vật liệu nhẹ nhất trên thế giới là aerogel, còn được gọi với cái bên “khói đóng băng”. Loại vật liệu này có tỷ trọng 1mg mỗi centimet vuông, còn nhẹ hơn cả không khí với nhiệt độ trong phòng.
Còn loại vật liệu mới được các nhà khoa học của HRL chế tạo có thành phần chứa tới 99,99% là không khí và còn nhẹ hơn cả aerogel, chỉ nặng 0,9mg mỗi centimet vuông. Tỷ trọng này không bằng một phần nghìn tỷ trọng của nước.
Vấn đề hiện nay với những vật liệu siêu nhẹ như aerogel và bọt kim loại là chúng có các cấu trúc ngẫu nhiên. Thí dụ, aerogel được hình thành từ chất gel với các thành phần chất lỏng bị thay thế bằng chất khí, để lại hàng búi dày đặc các chuỗi hạt siêu nhỏ. Kiến trúc hỗn loạn của những vật liệu này khiến cho chúng yếu hơn so với hình thái thông thường của những vật liệu tạo ra chúng.
Giờ đây các nhà khoa học đã phát minh ra loại lưới siêu nhẹ, siêu rỗng với cấu trúc có trật tự. Chúng có độ cứng, độ bền và khả năng dẫn điện tốt hơn nhiều so với loại vật liệu đã tạo ra chúng.
“Bí quyết là dệt các ống rỗng với nhau tạo thành một tấm lưới có độ dầy 100 nano mét, bằng một phần nghìn sợi tóc người”, ông Tobias Shaedler, nhà khoa học lãnh đạo nhóm nghiên cứu nói. Một nhà khoa học khác tham gia công trình nghiên cứu, ông Bill Carter thì miêu tả thiết kế của loại vật liệu mới như một phiên bản thu nhỏ của Tháp Eiffel: có độ bền cao, nhưng bên trong chủ yếu là không khí”.
Loại vật liệu mới khi được thử nghiệm cho thấy nó có độ đàn hồi rất cao, dễ dàng khôi phục hình dáng ban đầu sau khi đã bị ép chặt xuống chỉ còn một nửa kích thước.
Các nhà khoa học cho biết loại lưới kim loại siêu nhỏ này có khả năng hấp thu âm thanh, chống rung và sốc rất tốt. Nó còn có thể được sử dụng làm các điện cực giúp tăng lượng điện năng và giảm chi phí sản xuất trong các bộ pin thế hệ mới, các bộ tản nhiệt trong các thiết bị điện tử hay ứng dụng trong các ngành công nghiệp ô-tô, máy bay hay vũ trụ.
Nhân dân
NDĐT- Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm HRL và Trung tâm Composites tại trường ĐH Nam California vừa chế tạo được một loại vật liệu siêu nhẹ có cấu trúc hình lưới bao gồm các ống niken rỗng siêu nhỏ và khẳng định rằng đây là loại vật liệu có nhẹ nhất thế giới.
Cho tới nay, loại vật liệu nhẹ nhất trên thế giới là aerogel, còn được gọi với cái bên “khói đóng băng”. Loại vật liệu này có tỷ trọng 1mg mỗi centimet vuông, còn nhẹ hơn cả không khí với nhiệt độ trong phòng.
Còn loại vật liệu mới được các nhà khoa học của HRL chế tạo có thành phần chứa tới 99,99% là không khí và còn nhẹ hơn cả aerogel, chỉ nặng 0,9mg mỗi centimet vuông. Tỷ trọng này không bằng một phần nghìn tỷ trọng của nước.
Vấn đề hiện nay với những vật liệu siêu nhẹ như aerogel và bọt kim loại là chúng có các cấu trúc ngẫu nhiên. Thí dụ, aerogel được hình thành từ chất gel với các thành phần chất lỏng bị thay thế bằng chất khí, để lại hàng búi dày đặc các chuỗi hạt siêu nhỏ. Kiến trúc hỗn loạn của những vật liệu này khiến cho chúng yếu hơn so với hình thái thông thường của những vật liệu tạo ra chúng.
Giờ đây các nhà khoa học đã phát minh ra loại lưới siêu nhẹ, siêu rỗng với cấu trúc có trật tự. Chúng có độ cứng, độ bền và khả năng dẫn điện tốt hơn nhiều so với loại vật liệu đã tạo ra chúng.
“Bí quyết là dệt các ống rỗng với nhau tạo thành một tấm lưới có độ dầy 100 nano mét, bằng một phần nghìn sợi tóc người”, ông Tobias Shaedler, nhà khoa học lãnh đạo nhóm nghiên cứu nói. Một nhà khoa học khác tham gia công trình nghiên cứu, ông Bill Carter thì miêu tả thiết kế của loại vật liệu mới như một phiên bản thu nhỏ của Tháp Eiffel: có độ bền cao, nhưng bên trong chủ yếu là không khí”.
Loại vật liệu mới khi được thử nghiệm cho thấy nó có độ đàn hồi rất cao, dễ dàng khôi phục hình dáng ban đầu sau khi đã bị ép chặt xuống chỉ còn một nửa kích thước.
Các nhà khoa học cho biết loại lưới kim loại siêu nhỏ này có khả năng hấp thu âm thanh, chống rung và sốc rất tốt. Nó còn có thể được sử dụng làm các điện cực giúp tăng lượng điện năng và giảm chi phí sản xuất trong các bộ pin thế hệ mới, các bộ tản nhiệt trong các thiết bị điện tử hay ứng dụng trong các ngành công nghiệp ô-tô, máy bay hay vũ trụ.
