Tạo ra vật liệu mới "tan biến" ngay khi tiếp xúc với nắng

Một chất phụ gia cảm quang được các nhà nghiên cứu quân sự Mỹ cho vào polyme đã tạo ra vật liệu tan thành nước và bốc hơi ngay khi tiếp xúc với ánh nắng. Vật liệu mới này sẽ được ứng dụng trong quân sự, khoa học, xây dựng.

Thành công của nghiên cứu được Viện Công nghệ Georgia trình bày tại Hội nghị và Triển lãm mùa thu 2019 của Hiệp hội Hóa học Mỹ (ACS) tại San Diego hôm 26-6.

Các nhà nghiên cứu Viện Công nghệ Georgia (Mỹ) cho biết vật liệu tự hủy mới này không giống các vật liệu nhựa phân hủy sinh học cần nhiều năm để phân hủy như thường thấy, mà sẽ ngay lập tức biến mất khi được kích hoạt hoặc tiếp xúc với ánh nắng.

Chìa khóa để làm cho một polyme tự hủy là "nhiệt độ trần". Dưới nhiệt độ trần, cấu hình phân tử của polyme được kết nối vững chắc, nhưng trên nhiệt độ đó chúng sẽ bị tách ra. Các polyme thông thường, như nhựa nhiệt dẻo polystyrene thường có nhiệt độ trần ở trên nhiệt độ môi trường xung quanh và rất ổn định. Ngay cả khi chúng được làm ấm trên nhiệt độ trần thì một số vật liệu này vẫn mất nhiều thời gian để phân hủy.


Trước và sau khi vật liệu mới được cho tiếp xúc với ánh sáng mặt trời - (Ảnh: Paul Kohl)

Ở vật liệu mới, polyme có nhiệt độ trần thấp nên chỉ cần một liên kết phân tử bị phá vỡ thì tất cả các liên kết khác cũng tách ra. Do đó, quá trình khử polyme xảy ra nhanh chóng.

Để tạo ra vật liệu này, các nhà nghiên cứu đã tích hợp vào polyme một chất phụ gia cảm quang, giúp hấp thụ ánh sáng và tăng quá trình khử polyme. Ở điều kiện ánh sáng huỳnh quang trong phòng, vật liệu này vẫn ổn định, nhưng khi đặt ra bên ngoài để tiếp xúc với ánh sáng mặt trời thì nó bốc hơi. Trong một số trường hợp, chúng tan ra thành chất lỏng.

Tiến sĩ khoa học Paul Kohl, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết: "Chúng tôi phát hiện ra một số hợp chất có thể tối ưu hóa quá trình khử polyme ở các bước sóng của ánh sáng khác nhau nên cũng đã tạo ra vật liệu có thể phân hủy trong nhà. Chúng được thiết kế cho các ứng dụng mà bạn bước vào phòng bật đèn lên và mọi thứ sẽ biến mất ngay lập tức".

Bên cạnh đó, nhóm của Kohl cũng tìm ra cách hoãn quá trình khử polyme. Quá trình này kéo dài khoảng 2-3 giờ đồng hồ sau khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.

Tiến sĩ Kohl cho biết nghiên cứu này được thực hiện theo đặt hàng của Bộ Quốc phòng Mỹ nên trước mắt nó sẽ được dùng để tạo nên các thiết bị quân sự. Hiện nay, các nhà nghiên cứu tiếp tục thử nghiệm thêm hợp chất khác nhau có thể được thêm vào phthalaldehyd để thay đổi tính chất của vật liệu mà vẫn giữ được đặc tính tự hủy của nó.

Trong tương lai, vật liệu này sẽ được ứng dụng tạo ra một loại epoxy tự hủy, một chất kết dính tạm thời có thể được sử dụng trong vật liệu xây dựng. Vật liệu này có thể được sử dụng thiết kế cảm biến môi trường hay thiết bị khoa học không gian. Khi các cảm biến thu thập dữ liệu xong sẽ được kích hoạt để tự bay hơi mà không để lại rác môi trường.

TIN CŨ HƠN
Súng laser mới của Trung Quốc có thể đốt cháy da trong 1 giây ở cự li 800 mét

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.

Đăng ngày: 24/10/2025
Siêu du thuyền hình kim tự tháp lơ lửng trên biển

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.

Đăng ngày: 22/10/2025
Hãng Sony giới thiệu máy nghe nhạc robot

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.

Đăng ngày: 20/10/2025
Top 10 mẫu xe lưỡng cư ấn tượng nhất trên thế giới

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

Đăng ngày: 12/10/2025
Kenguru – chiếc xe sinh ra cho người khuyết tật, chỉ có một cửa duy nhất nhưng cực tiện cho người đi xe lăn

Kenguru – chiếc xe sinh ra cho người khuyết tật, chỉ có một cửa duy nhất nhưng cực tiện cho người đi xe lăn

Hãng Community Cars ở bang Texas (Mỹ) đã sáng chế ra một loại ô tô điện mang tên Kenguru, dành cho người khuyết tật phải ngồi xe lăn.

Đăng ngày: 05/09/2025

"Áo điều hòa" hòa giúp người lao động Nhật Bản hạ nhiệt trong mùa hè oi bức

Một loại áo trông có vẻ không thời trang lắm, căng phồng khi mặc vào vì có hai chiếc quạt bên trong, nhưng lại đang rất hút khách tại Nhật vì giúp người dân nơi này giải nhiệt mùa hè.

Đăng ngày: 27/08/2025
Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ

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.

Đăng ngày: 24/08/2025
Khoa Học News