Bề mặt lấy cảm hứng từ lá cây giúp ngăn sương giá
Bằng cách điều chỉnh kết cấu bề mặt, các nhà khoa học có thể giảm 60 - 80% khả năng hình thành băng và sương giá trên mọi vật liệu.
Thiết kế mới có tiềm năng ứng dụng vào thực tế, giúp tiết kiệm thời gian và năng lượng trong việc khử băng trên bề mặt thiết bị như cánh máy bay, làm giảm nguy cơ hoãn hoặc hủy chuyến. Nghiên cứu, do các chuyên gia từ Đại học Northwestern tiến hành, được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm khoa học Quốc gia Mỹ hôm 10/3.
Sương giá xuất hiện ít hơn ở gân lá (vùng lõm). (Ảnh: Phys).
"Ý tưởng xuất phát từ những chiếc lá trong tự nhiên", trưởng nhóm nghiên cứu Kyoo-Chul Park từ Đại học Northwestern chia sẻ. "Quan sát cho thấy băng và sương giá hình thành nhiều hơn ở các vùng lồi trên lá. Trong khi đó, trên các phần lõm (gân lá), sương giá xuất hiện ít hơn. Điều này là do cấu trúc hình học của lá cây chứ không nằm ở tính chất vật liệu".
Sương giá, hay sương muối, là hiện tượng hơi nước trong không khí đóng băng khi tiếp xúc với các bề mặt lạnh dưới 0°C . Nó xuất hiện phổ biến ở những vùng khí hậu lạnh vào mùa đông, gây ra không ít sự phiền toái. Hiện tượng sương giá cũng được quan sát thấy bên trong tủ lạnh hoặc tủ đông, làm giảm đáng kể hiệu suất năng lượng trên thiết bị.
Thông qua các thử nghiệm và mô phỏng hình ảnh bằng máy tính, Park và các cộng sự nhận thấy sự hình thành sương giá được tăng cường trên cách đỉnh và giảm xuống ở các rãnh (vùng lõm) trên bề mặt gợn sóng. Chỉ một lượng nước nhỏ ngưng tụ ở các rãnh này và sau đó bốc hơi, dẫn đến một số vùng không có sương giá. Ngay cả khi sử dụng vật liệu có bề mặt hút nước, nước vẫn bốc hơi các vùng lõm ở nhiệt độ dưới điểm đóng băng.
Park đã sử dụng thông tin này để tìm ra kết cấu bề mặt giúp ngăn chặn sự hình thành sương giá tốt nhất. Theo đó, một bề mặt gợn sóng với một loạt các đỉnh và rãnh có kích thước cỡ milimet sẽ giúp giảm 60 - 80% sự hình thành sương giá.
"Do sương giá chỉ xuất hiện trên các đỉnh của bề mặt gợn sóng, nó giúp giảm thời gian và tiết kiệm năng lượng trong việc khử băng. Tất cả những gì chúng ta cần làm bây giờ là cung cấp các hướng dẫn để thiết kế bề mặt gợn sóng này", Park cho biết.

Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai
Con người luôn đi tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ưu việt trong đó có 'khí đóng băng' Aerogel. Theo những tin khoa học mới gần đây, Aerogel có thể sẽ là loại siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.

"Trí tuệ nhân tạo" AlphaGo là gì mà khiến con người thán phục?
AlphaGo là gì? Tại sao AlphaGo lại được nhiều người quan tâm như vậy? Điều gì đã khiến cho bộ máy nhân tạo AlphaGo chiến thắng một kiện tướng cờ vây nhiều năm kinh nghiệm?

Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu
Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ UT Dallas mới đây đã biến những chiếc điện thoại cầm tay thành thiết bị giúp người dùng có thể nhìn xuyên thấu mọi chất liệu như tường, gỗ, nhựa, giấy…

Trung Quốc chế tạo kính nhìn xuyên thấu quần áo
Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc phát triển thiết bị dò siêu nhỏ cho phép nhìn xuyên qua quần áo hoặc một số vật liệu bìa cứng và giấy.

Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ
Bộ Tư lệnh Lực lượng Đặc biệt của Mỹ (SOCOM) hiện đang theo đuổi một chương trình mang tính cách mạng nhằm hỗ trợ năng lực siêu nhân cho binh sĩ trong nhiệm vụ tác chiến.

Lốp vĩnh cửu của NASA: đi được trên mọi địa hình, chịu được độ lạnh -200 độ C
Không chỉ dành riêng cho sứ mệnh sao Hỏa, loại lốp này nhiều khả năng sẽ còn được sử dụng trên chính Trái đất.
