Mỹ tạo ra vật liệu nhẹ nhất thế giới

Một nhóm kĩ sư Mỹ cho biết họ vừa tạo ra được vật liệu nhẹ nhất thế giới.

Vật liệu này được làm từ các ống kim loại rỗng được sắp xếp thành một vi mạng – một mô hình đan chéo vào nhau với những không gian nhỏ, mở giữa các ống.

Các nhà nghiên cứu cho biết vật liệu này nhẹ hơn Styrofoam 100 lần và có đặc tính “hấp thu năng lượng cực cao”.

Nghiên cứu được tiến hành tại Đại học California – TP Irvine, phòng thí nghiệm HRL, và Viện Công nghệ California, và được công bố trong ấn bản mới nhất của tạp chí Science.

“Bí quyết là chế tạo một mạng ống rỗng thông với nhau với một vách ngăn mỏng hơn một sợi tóc 1.000 lần” – tác giả chính của nghiên cứu, Tiến sĩ Tobias Schaedler, cho hay.

Trọng lượng riêng thấp

Vật liệu này có trọng lượng riêng 0,9 miligram trên một centimetre khối.

Trong khi đó silica aerogels – vật liệu rắn nhẹ nhất thế giới, có trọng lượng riêng 1,0mg/cm3.

Vật liệu mới có lợi thế quan trọng vì chúng bao gồm 99,99% không khí và 0,01% chất rắn.

Các kĩ sư cho biết sức mạnh của vật liệu này có nguồn gốc từ bản chất sắp xếp cấu trúc có trật tự của của nó.

Ngược lại, các chất liệu siêu nhẹ khác như aerogels và bọt kim loại có cấu trúc hình mạng ngẫu nhiên. Điều này có nghĩa là chúng có độ cứng, chắc, và khả năng hấp thụ năng lượng hoặc dẫn điện kém hơn so với khối vật liệu thô làm nên chúng ban đầu.

Ông William Carter thuộc Phòng thí nghiệm HRL, đã so sánh vật liệu mới này với những cấu trúc kiến trúc lớn có trọng lượng riêng thấp.

“Các kiến trúc hiện đại như Tháp Eiffel và Cầu Cổng vàng nhẹ đến khó tin nhờ kết cấu của chúng” – ông nói.

“Chúng tôi đang làm một cuộc cách mạng những vật liệu nhẹ bằng cách đưa khái niệm này tới quy mô nano và micro”.

Độ chắc chắn

Để nghiên cứu độ chắc chắn của vi mạch kim loại, nhóm nghiên cứu đã nén chúng xuống chỉ còn một nửa độ dày.

Sau khi loại bỏ lực nén, chất này phục hồi 98% độ dày ban đâu và hồi phục lại hình dạng ban đầu của nó.

Sau lần nén thử nghiệm đầu tiên và lặp lại thêm lần nữa, vật liệu này trở nên ít cứng chắc hơn, tuy nhiên nhóm nghiên cứu cho biết việc tiếp tục nén hơn nữa không tạo thêm thay đổi đáng kể đối với vật liệu này.

“Các vật liệu thực sự chắc hơn khi kích thước giảm xuống tới cấp độ nano” – ông Lorenzo Valdevit, một thành viên của nhóm nghiên cứu cho hay.

“Kết hợp điều này với khả năng thiết kế cấu trúc của vi mạng, bạn sẽ có một vật liệu nano độc đáo”.

Các kĩ sư cho giá trị thực tiễn của chất liệu này là cách nhiệt, làm điện cực pin và các sản phẩm cần giảm âm thanh, độ rung và sốc năng lượng.

Nguyễn Thảo dịch từ:

http://www.bbc.co.uk/news/technology-15788735

 

Tác giả