Nhóm nghiên cứu ở MIT tạo ra vật liệu nhẹ hơn nhựa và cứng hơn thép
Nhóm nghiên cứu ở MIT tạo ra một vật liệu siêu nhẹ bền hơn kính chống đạn 4 - 6 lần, có thể dùng để bảo vệ màn hình điện thoại thông minh.
Vật liệu do các chuyên gia ở Viện Công nghệ Massachussets phát triển đạt phản ứng trùng hợp theo hai chiều, điều vốn được cho là bất khả thi trong suốt thời gian dài. Phản ứng trùng hợp là quá trình trong đó những nguyên tử nhỏ gọi là monomer kết hợp với nhau, hình thành chuỗi dài như sợi mỳ spaghetti mang tên polymer. Các sợi polymer có thể tạo thành vật thể ba chiều như bình nước thông qua phương pháp đúc phun.
Nhóm nghiên cứu kéo căng lớp màng polymer qua bề mặt nhiều lỗ. (Ảnh: Nature).
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu tạo thành công một vật liệu tự lắp ráp thành tấm hai chiều. Những tấm có tên polyaramide này xếp chồng lên nhau và được gắn kết nhờ liên kết hydro cực chắc, khiến vật liệu trở nên siêu bền. Ngoài dùng làm kính cường lực cho điện thoại, loại polymer trên còn có thể dùng làm lớp bảo vệ cho các bộ phận xe hoặc vật liệu xây dựng quy mô lớn.
"Chúng ta thường không nghĩ tới việc dùng nhựa để làm khung đỡ cho một công trình, nhưng với vật liệu mới, bạn có thể làm được nhiều điều", giáo sư Michael Strano, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết. "Nó có nhiều đặc điểm khác thường và chúng tôi rất hào hứng về điều đó".
Polymer hình thành từ tấm hai chiều có thể dùng để sản xuất vật liệu siêu nhẹ. Tuy nhiên, nghiên cứu trong nhiều thập kỷ kết luận điều này là bất khả thi một phần do chỉ cần một monomer nằm chệch với mặt phẳng phát triển của cả tấm, toàn bộ vật thể sẽ biến dạng. Để khắc phục vấn đề này, nhóm nghiên cứu sử dụng hợp chất melamine, cấu tạo từ các vòng carbon và nitrogen, thường dùng để sản xuất bát đĩa nhựa.
Strano và cộng sự nhận thấy ở điều kiện phù hợp, monomer trong melamine có thể phát triển những đĩa hai chiều tí hon xếp chồng lên nhau, mỗi lớp được liên kết với nhau bởi vòng hydro, khiến nó cực kỳ bền chắc và ổn định.
Vật liệu có môđun đàn hồi lớn gấp 4 - 6 lần so với kính chống đạn. Trong khi đó, lực cần thiết để phá vỡ polymer (độ bền kéo) lớn gấp đôi so với thép dù mật độ chỉ bằng 1/6 mật độ của thép. Do khả năng tự lắp ráp, vật liệu có thể được sản xuất dễ dàng theo số lượng lớn chỉ qua tăng lượng nguyên liệu ban đầu.
Vật liệu mới được đặt tên là 2DPA-1, có thể dùng làm lớp phủ. Không giống những loại polymer khác chứa những chuỗi monomer xoắn tạo ra khe hở để khí lọt qua, monomer của 2DPA-1 liên kết chặt chẽ với nhau như gạch LEGO, nhờ đó vật liệu có khả năng chống thấm hoàn hảo, giúp bảo vệ kim loại ở xe hơi và các phương tiện khác hoặc cấu trúc bằng thép.
Nhóm nghiên cứu đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho quá trình chế tạo vật liệu mới. Hiện nay, họ đang tìm hiểu chính xác cách polymer tạo thành các tấm hai chiều để xem xét khả năng sản xuất những loại vật liệu mới hữu ích khác. Họ công bố nghiên cứu hôm 2/2 trên tạp chí Nature.
Ứng dụng lốp xe không hơi của NASA cho xe đạp
Startup Mỹ ứng dụng công nghệ do NASA phát triển cho robot sao Hỏa vào lốp xe đạp dưới mặt đất nhằm tăng độ bền và tính hiệu quả.
Súng laser mới của Trung Quốc có thể đốt cháy da trong 1 giây ở cự li 800 mét
Theo South China Morning Post, súng trường laser mới này sẽ được sử dụng bởi các đội chống khủng bố trong lực lượng cảnh sát vũ trang của Trung Quốc.
Siêu du thuyền hình kim tự tháp lơ lửng trên biển
Với cấu trúc hình kim tự tháp lơ lửng sát mặt nước, chiếc siêu du thuyền hạng sang tân tiến do kỹ sư người Anh thiết kế hứa hẹn đem đến trải nghiệm giống như một con tàu vũ trụ.
Hãng Sony giới thiệu máy nghe nhạc robot
Tập đoàn điện tử Sony vừa giới thiệu tại Tokyo mẫu robot mới mang tên “Rolly” hình bầu dục nằm gọn trong lòng bàn tay và có thể phát nhạc vừa nhảy múa theo điệu nhạc phát ra.
Top 10 mẫu xe lưỡng cư ấn tượng nhất trên thế giới
Xuất hiện đầu tiên vào Chiến tranh Thế giới thứ II, xe lưỡng cư là loại phương tiện vừa hoạt động trên bờ, vừa có thể vận hành dưới nước
Cô nàng siêu robot Sophia từng tuyên bố “huỷ diệt loài người” 4 năm trước bây giờ ra sao?
Khi được người sáng tạo ra mình hỏi về việc có muốn huỷ diệt loài người hay không, cô nàng siêu robot Sophia đã thẳng thắn đáp trả: "Được rồi, tôi sẽ huỷ diệt loài người".
