Phát minh siêu vật liệu dạng bọt biển cứng gấp 10 lần thép

Đã 15 năm kể từ khi các nhà khoa học phát minh ra graphene, một tấm carbon siêu nhẹ được cho là vật liệu cứng nhất hành tinh. Và mới đây, họ đã có phát minh mới ưu việt hơn.

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Mỹ, đã chế tạo thành công một loại vật liệu siêu cứng và nhẹ bằng cách biến đổi lớp graphene thành cấu trúc 3D dạng xốp. Kết quả nghiên cứu được đăng trên tạp chí Science Advances hôm 6/1.

Bằng mô hình máy tính, các nhà nghiên cứu đã chế tạo ra một loại vật liệu có hình dáng như bọt biển, chỉ có mật độ thép 5% nhưng cứng hơn gấp 10 lần.


Các nhà khoa học phát minh ra loại vật liệu nhẹ và siêu cứng.

Điều này khiến vật liệu nhẹ nhưng lại có khả năng tải vật nặng – đặc tính mà các nhà khoa học cho là lý tưởng để sử dụng trong thiết kế hay kiến trúc.

"Chúng ta có thể sử dụng vật liệu này thay thế cho rất nhiều vật liệu khác sử dụng trong cơ sở hạ tầng, như là các cây cầu, hoặc thay thế thép và bê tông", Zhao Qin, thành viên nhóm nghiên cứu thuộc MIT cho hay.

Để chuyển đổi graphene 2D sang dạng 3D, các chuyên gia đã sử dụng nhiệt độ và áp suất cao gấp hàng trăm lần mức nóng chảy của các mảnh graphene cho đến khi graphene có hình dạng ổn định và hợp nhất. Sau đó, nhóm nghiên cứu xem xét các vật liệu sinh học, trong đó có cánh bướm, san hô và các loài nhím biển, để tạo ra được hình dạng tự nhiên có thể là hình mẫu cho vật liệu graphene mới.

Theo nhà nghiên cứu Zhao Quin, do hiện nay graphene có giá thành đắt và khó sản xuất, một số vật liệu khác như polymer hoặc kim loại có thể được dùng thay thế.

Hiện công tác nghiên cứu vật liệu siêu cứng này vẫn còn phải tiếp tục, nhưng Zhao Quin cho rằng vật liệu này trong tương lai có thể được sử dụng rộng rãi, đặc biệt trong các dự án bền vững. Theo nhà nghiên cứu này, sử dụng vật liệu nhẹ hơn thép sẽ làm giảm phát thải carbon, khiến các công trình xây dựng xanh hơn, tốt cho sức khoẻ con người.

TIN CŨ HƠN
20 phát minh nổi tiếng của Trung Hoa cổ đại

20 phát minh nổi tiếng của Trung Hoa cổ đại

La bàn đầu tiên được gọi là "kim chỉ Nam" do người Trung Hoa phát minh rất sớm, ngay khi người ta tìm ra được từ lực và đá nam châm. Người Trung quốc xem hướng Nam là hướng của vua chúa nên dùng chữ "chỉ Nam" chớ không dùng chữ chỉ Bắc.

Đăng ngày: 14/10/2025
Hệ thống xe lửa và lịch sử phát triển

Hệ thống xe lửa và lịch sử phát triển

Hệ thống xe lửa là một phương tiện vận chuyển rất nhanh chóng, không gây ô nhiễm cho môi trường sống, rất an toàn, không những dùng cho hành khách mà còn dùng cho các vật liệu nguy hiểm như các chất nổ, các loại khí n&

Đăng ngày: 06/10/2025
Những phát minh vĩ đại của người Ai Cập cổ đại

Những phát minh vĩ đại của người Ai Cập cổ đại

Nền văn minh Ai Cập cổ đại đã hình thành từ cách đây hàng ngàn năm và là một trong những nền văn minh cổ đại phát triển rực rỡ nhất trong lịch sử.

Đăng ngày: 06/10/2025
12 phát minh

12 phát minh "không tưởng" của Nikola Tesla

"Bác học điên" Nikola Tesla đã có những ý tưởng khó tin về khoa học như: điều khiển thời tiết, khai thác năng lượng vũ trụ, điện không dây...

Đăng ngày: 03/10/2025
Sự ra đời và phát triển của ô tô

Sự ra đời và phát triển của ô tô

Ô tô, trước hết là một vấn đề về động cơ. Vì cái xe chở đồ do Nicolas Joseph Cugnot sáng chế năm 1770 đáp ứng đúng nghĩa, theo nguyên nghĩa của từ automobile (xe chạy tự động), tức là ô tô, nhưng có lẽ vô ích ghi vào danh mục vô vàn cái xe chạ

Đăng ngày: 03/09/2025
Vô tuyến điện do ai phát minh ra?

Vô tuyến điện do ai phát minh ra?

Hãy thử tưởng tượng cuộc sống của bạn sẽ thế nào nếu như không có vô tuyến điện, nếu như một ngày thôi bạn không được xem ti vi? Việc tiếp nhận thông tin trên vô tuyến đã là một thói quen, một phần quan trọng trong cuộc sống của bạn.

Đăng ngày: 16/08/2025
Các phát minh khiến thế giới sửng sốt trong 10 năm tới

Các phát minh khiến thế giới sửng sốt trong 10 năm tới

Dưới đây là một vài phát minh đáng kinh ngạc nhất mà hẳn bạn sẽ hoàn toàn ngỡ ngàng trước sự kỳ diệu của nó.

Đăng ngày: 05/08/2025
Khoa Học News