Giải mã màn ảo thuật kim loại "biến hình" đang rất được khoa học ưa chuộng

Cho dù bị biến dạng như thế nào, chỉ cần đặt trong môi trường nhiệt độ thích hợp là kim loại này sẽ trở về hình dáng ban đầu một cách kỳ diệu.

Trước khi bắt đầu, chúng ta hãy cùng xem qua bức ảnh dưới đây.

Giải mã màn ảo thuật kim loại biến hình đang rất được khoa học ưa chuộng

Chắc hẳn bạn sẽ nghĩ bức ảnh này là một kỹ xảo, vì mẩu kim loại kia đang "ngoằn ngoèo" bỗng trở thành cái ghim kẹp giấy? Thế nhưng thực tế không phải vậy, mà đó chỉ đơn thuần là đặc tính của một hợp chất kim loại có tên gọi Nitinol.

Nitinol là gì?

Nitinol là một trong các Hợp kim nhớ hình (Shape memory alloys – SMA) phổ biến nhất. SMA lần đầu được vô tình phát hiện vào năm 1961 bởi William J. Buehler, một nhà nghiên cứu người Mỹ.

Loại hợp kim SMA khi ấy có từ sự kết hợp giữa Nickel và Titanium, nhưng lại được phát hiện tại phòng thí nghiệm Buehler làm việc là Naval Ordnance Laboratory (NOL) nên mới có tên Nitinol.

Tại sao Nitinol có thể "ghi nhớ" hình dạng ban đầu trước khi bị biến dạng?

Tiến sĩ Frederick E. Wang, một chuyên gia trong ngành vật lý tinh thể, là người đầu tiên chỉ ra rằng chính các thay đổi trong cấu trúc ở cấp độ nguyên tử đã giúp Nitinol nói riêng và các SMA nói chung có thể "ghi nhớ" hình dạng.

Giải mã màn ảo thuật kim loại biến hình đang rất được khoa học ưa chuộng

Một cách hiểu khác, thì Nitinol có thể ghi nhớ hình dạng theo quy luật chuyển biến giữa các pha, trong đó mỗi pha là một sự thay đổi trong cách sắp xếp cấu trúc nguyên tử.

Ví dụ ở trường hợp của Nitinol, hợp kim được làm lạnh sẽ chuyển sang pha lạnh - martensitic, nếu làm nóng lên sẽ lại về pha nóng - austenitic.

Giải mã màn ảo thuật kim loại biến hình đang rất được khoa học ưa chuộng

Nếu ban đầu Nitinol được làm nóng - chuyển sang pha austenitic - và được tạo hình, đó sẽ là bước ghi nhớ. Khi làm lạnh - pha martensitic - dù bạn có bẻ cong, quấn rối nó như thế nào thì khi được làm nóng lên, nó vẫn trở về hình dạng như cũ mà thôi.

Đó là nguyên lý của hiệu ứng nhớ hình (shape memory effect) trên kim loại ngày nay được ứng dụng rất rộng rãi.

Đặc tính và ứng dụng của Nitinol

Trước khi Nitinol trở nên phổ biến, đã có rất nhiều ảo thuật gia sử dụng vật liệu này làm đạo cụ cho các màn trình diễn của mình. Một trong những màn ảo thuật phổ biến nhất thời xưa với sự góp mặt của Nitinol là "bẻ cong chiếc thìa trong nước" (tất nhiên là nước nóng).

Giải mã màn ảo thuật kim loại biến hình đang rất được khoa học ưa chuộng

Trong sản xuất, Nitinol có tính dẫn điện và gia công cơ khí rất tốt. Bên cạnh đó, nhờ lớp oxit titan bảo vệ bề mặt, Nitinol có độ bền rất lâu và khả năng chống ăn mòn cao.

Hơn nữa Nitinol cũng là hợp kim có tính dẻo dai. Kể cả trong quá trình trở lại hình dáng ban đầu nếu gặp phải lực cản, vật liệu này sẽ tạo ra một lực đủ lớn để vượt qua lực cản đó.

Giải mã màn ảo thuật kim loại biến hình đang rất được khoa học ưa chuộng

Với những khả năng bá đạo như vậy, Nitinol trở thành vật liệu tuyệt hảo khi ứng dụng làm những công cụ y học như chỉnh hình răng, tạo bộ lọc, ống đỡ động mạch, neo xương... Loại vật liệu này dự tính có thể thay thế thép không gỉ trong lĩnh vực này.

Với những ứng dụng trên, Nitinol không chỉ phục vụ trong lĩnh vực giải trí mà còn là một vật liệu sản xuất vô cùng hữu dụng trong cuộc sống hàng ngày. Và riêng với khoa học, ứng dụng của Nitinol còn được cho là vô biên nữa cơ.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Vì sao cúng ông Công ông Táo lại chỉ thả cá chép?

Vì sao cúng ông Công ông Táo lại chỉ thả cá chép?

Trong các lễ vật cúng ông Công ông Táo vào ngày 23 tháng Chạp hàng năm, không thể thiếu cá chép. Vậy tại sao lại chỉ thả cá chép mà không phải con vật nào khác?

Đăng ngày: 28/01/2019
Cúng ông Công ông Táo trong bếp hay trên bàn thờ?

Cúng ông Công ông Táo trong bếp hay trên bàn thờ?

Khi cúng ông Táo, nếu gia đình không có ban thờ Táo quân riêng thì phải thắp hương ở ban thờ thần linh hoặc gia tiên chứ không nên cúng lễ ở bếp.

Đăng ngày: 28/01/2019
Ý nghĩa của bánh chưng ngày Tết không phải ai cũng biết

Ý nghĩa của bánh chưng ngày Tết không phải ai cũng biết

Dân tộc nào cũng có món ăn truyền thống. Bánh chưng, bánh dầy là loại bánh quen thuộc của người Việt nhưng không phải ai cũng biết ý nghĩa của bánh chưng.

Đăng ngày: 28/01/2019
Lý giải vui: Vì sao bánh chưng lại ăn với dưa hành?

Lý giải vui: Vì sao bánh chưng lại ăn với dưa hành?

Bạn có biết, chính sự kết hợp tinh tế, hài hòa giữa hương vị chua thanh - béo ngậy đã giúp món bánh chưng trở nên thêm phần hấp dẫn.

Đăng ngày: 28/01/2019
Vì sao tháng Chạp lại được gọi là tháng củ mật?

Vì sao tháng Chạp lại được gọi là tháng củ mật?

Bạn có để ý rằng vào tháng Chạp, chúng ta đều được nghe đi nghe lại câu "tháng củ mật - cẩn thận cửa nẻo". Nhưng "củ mật" là cái củ gì vậy nhỉ?

Đăng ngày: 28/01/2019
Vì sao trên mâm cỗ ngày Tết luôn có gà luộc - câu hỏi

Vì sao trên mâm cỗ ngày Tết luôn có gà luộc - câu hỏi "tưởng dễ mà khó" đố bạn trả lời

Gà luộc gần như đã là thứ không thể thiếu trên mọi mâm cỗ, đặc biệt là vào ngày Tết. Vậy tại sao nhất thiết phải là gà luộc chứ không chọn thứ đồ khác thay thế?

Đăng ngày: 28/01/2019
Truy tìm nguồn gốc gà trống Gô loa, biểu tượng của nước Pháp

Truy tìm nguồn gốc gà trống Gô loa, biểu tượng của nước Pháp

Gà trống Gô-loa không chỉ được gắn với đội tuyển Pháp mà nó còn được coi là biểu tượng của nước Pháp hàng trăm năm nay.

Đăng ngày: 29/03/2018
Tiêu điểm
Khoa Học News
Trang web của chúng tôi có thể được thực hiện và duy trì bằng cách hiển thị quảng cáo trực tuyến cho khách truy cập của chúng tôi.
Vui lòng xem xét hỗ trợ chúng tôi bằng cách vô hiệu trình chặn quảng cáo của bạn.