Chất kết dính siêu chắc chịu được mức nhiệt 200 độ C

Các nhà khoa học Mỹ phát triển chất kết dính với độ chắc chắn cao, một cm2 có thể giữ được vật nặng 136kg.

Nhóm nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge (ORNL) thuộc Bộ Năng lượng Mỹ chế tạo chất kết dính mới với các đặc tính đầy hứa hẹn, New Atlas hôm 25/2 đưa tin. Nghiên cứu xuất bản trên tạp chí Science Advances.

Chất kết dính siêu chắc chịu được mức nhiệt 200 độ C
Vật liệu mới với khả năng kết dính chắc chắn. (Ảnh: Carlos Jones/ORNL)

Trong nghiên cứu, các chuyên gia sử dụng polystyrene-b-poly (ethylene-co-butylene) -b-polystyrene, hay SEBS. Loại polymer này được dùng trong những vật dụng như bàn chải đánh răng, tay cầm, tã lót.

Loading...

Nhóm nhà khoa học trang bị cho SEBS những khả năng mới bằng cách thực hiện các chỉnh sửa với cấu trúc hóa học. Họ làm được điều này nhờ quá trình liên kết chéo động lực học, cho phép tạo liên kết giữa các vật liệu thường không tương thích. Họ ghép các hạt nano silica và polymer với sự hỗ trợ của những hợp chất gọi là boronic ester, tạo ra vật liệu tổng hợp liên kết chéo mới mang tên SiNP. Boronic ester là chìa khóa cho khả năng tái sử dụng của chất kết dính mới vì chúng cho phép các liên kết chéo được hình thành và phá vỡ nhiều lần.

"Một phát hiện quan trọng là boronic ester trên SEBS có thể sắp xếp lại liên kết với các nhóm hydroxyl (gồm oxy và hydro) trên SiNP để thích ứng với những đặc tính theo yêu cầu. Chúng tôi cũng phát hiện sự hình thành những liên kết boronic ester có thể đảo ngược tương tự với nhiều loại bề mặt chứa các nhóm hydroxyl", Md Anisur Rahman, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.

Các liên kết chéo dịch chuyển bên trong vật liệu mới, giúp nó dính chặt vào nhiều loại bề mặt, một cm2 có thể chịu được tới khoảng 136kg. Nhóm nghiên cứu cũng tiến hành những bài kiểm tra độ chắc chắn, trong đó, họ cố gắng dùng lực tách chất kết dính mới. Kết quả, khả năng của nó thậm chí vượt qua mọi chất kết dính có sẵn trên thị trường mà họ dùng để thử nghiệm. Theo nhóm chuyên gia, sự kết hợp giữa độ chắc chắn và độ dẻo khiến chất kết dính mới trở thành một trong những vật liệu dẻo dai nhất.

"Chất kết dính chắc chắn và dẻo dai rất khó chế tạo vì đòi hỏi sự kết hợp giữa các đặc tính cứng và mềm thường không tương thích với nhau. Điểm khó là cho thêm độ dẻo dai từ các vật liệu dẻo mà không phải hy sinh tính chắc chắn. Phương pháp của chúng tôi sử dụng những liên kết hóa học động để phát triển một chất kết dính mới với các đặc tính nổi bật, chưa từng có ở vật liệu hiện nay", nhà khoa học Tomonori Saito tại ORNL, đồng tác giả nghiên cứu, giải thích.

Chất kết dính mới có thể tái chế và duy trì hiệu quả ở mức nhiệt lên đến hơn 200 độ C, thích hợp để sử dụng cho những mục đích đòi hỏi nhiệt độ cao. Nhóm nghiên cứu cho rằng nó có thể hữu ích trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, ôtô, xây dựng, và đang nỗ lực để thương mại hóa cũng như cải tiến công nghệ. Ngoài ra, vật liệu mới cũng giúp tiết kiệm tài nguyên và giảm rác thải.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Lần đầu tiên trên thế giới, phà cỡ lớn tự động chạy 240km trên biển Nhật Bản

Lần đầu tiên trên thế giới, phà cỡ lớn tự động chạy 240km trên biển Nhật Bản

Phà Soleil dài 222m đạt tốc độ tối đa 48km/h khi thử nghiệm chạy tự động trên biển  Iyonada, thậm chí tự thực hiện việc cập bến.

Đăng ngày: 26/01/2022
Ý tưởng tàu điện chở hàng có thể tách rời toa và tự hành

Ý tưởng tàu điện chở hàng có thể tách rời toa và tự hành

Các cựu kỹ sư SpaceX đang phát triển một mẫu tàu điện chở hàng mới nhằm cải thiện hiệu quả và giảm khí thải của ngành đường sắt.

Đăng ngày: 24/01/2022
Công ty của Elon Musk chuẩn bị cấy ghép chip vào não người để

Công ty của Elon Musk chuẩn bị cấy ghép chip vào não người để "chế tạo" siêu nhân

Neuralink đã đăng tin tuyển dụng một giám đốc và điều phối viên thử nghiệm lâm sàng.

Đăng ngày: 24/01/2022
Các nhà nghiên cứu Ba Lan chế tạo

Các nhà nghiên cứu Ba Lan chế tạo "súng thần công" chống khói mù

Trong cuộc chiến chống khói mù, một nhóm nhà khoa học thử nghiệm thiết bị “súng thần công” sử dụng sóng âm để đẩy hạt độc hại lên cao nhằm giúp người dân hít thở.

Đăng ngày: 22/01/2022
Phát triển thành công kim loại biến hình, tương lai chế tạo ra T-1000 như trong

Phát triển thành công kim loại biến hình, tương lai chế tạo ra T-1000 như trong "Kẻ hủy diệt" sẽ không xa

Thay đổi nhanh chóng hình dạng của hợp kim theo cách có thể đảo ngược: Các nhà hóa học đã thực hiện được một bước mới trên con đường phát triển công nghệ có thể tái cấu hình.

Đăng ngày: 22/01/2022
Trung Quốc chế tạo áo chống đạn lấy cảm hứng từ vảy cá

Trung Quốc chế tạo áo chống đạn lấy cảm hứng từ vảy cá

Nhóm nghiên cứu ở Trường Sa, tỉnh Hồ Nam, phát triển loại áo bảo vệ cơ thể linh hoạt và siêu nhẹ đầu tiên trên thế giới có thể ngăn cản vũ khí xuyên giáp.

Đăng ngày: 22/01/2022
Giới khoa học Australia khẳng định, có thể phát triển máy tính lượng tử hoạt động chính xác đến 99%

Giới khoa học Australia khẳng định, có thể phát triển máy tính lượng tử hoạt động chính xác đến 99%

Nghiên cứu do các nhà khoa học tại Đại học New South Wales (UNSW) tiến hành, được đăng tải trên tạp chí khoa học Nature ngày 20/1.

Đăng ngày: 21/01/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News