Trung Quốc và Nga phát triển vật liệu chống chịu cực lạnh, có thể duy trì tính chất cơ học ở -150°C

Vật liệu này được cho là sẽ lý tưởng trong việc chế tạo các bộ phận cơ khí và cấu trúc hoạt động trong điều kiện cực lạnh.

Vật liệu này có khả năng duy trì tính chất cơ học ngay cả trong điều kiện cực lạnh. (Ảnh: AI)

Theo tờ People's Daily Online (Trung Quốc), các nhà khoa học từ Đại học Nghiên cứu Công nghệ Quốc gia Nga và Đại học Mỏ Địa chất Trung Quốc (Bắc Kinh) đã hợp tác phát triển một loại vật liệu composite mới, có khả năng duy trì tính chất cơ học ngay cả trong điều kiện cực lạnh, xuống tới -150℃. Vật liệu này được cấu tạo từ kim loại và hợp chất thủy tinh kim loại, tạo thành một cấu trúc phân lớp.

Điểm nổi bật của vật liệu này là khả năng chống gãy giòn ở nhiệt độ thấp. Khi chịu va đập, vật liệu không vỡ thành mảnh như các vật liệu truyền thống. Hiện tượng này liên quan đến quá trình chuyển đổi tại ranh giới giữa kim loại kết tinh và hợp kim kim loại vô định hình. Khi xuất hiện vết nứt tại ranh giới này, các nguyên tử ở đầu mũi nứt sẽ chuyển động, gây ra sự gia nhiệt cục bộ mạnh mẽ, làm cho kim loại trở nên dẻo hơn, thay đổi tính chất gãy và ngăn chặn sự lan rộng của vết nứt. Điều này giúp mẫu vật duy trì độ bền trong điều kiện nhiệt độ thấp.

Ngoài ra, vật liệu mới này còn dễ gia công và cải tiến, với công nghệ chế tạo dựa trên hàn truyền thống của các vật liệu có thành phần khác nhau. Nhóm nghiên cứu đã xác định được nhiệt độ hiệu quả để ngăn chặn sự kết tinh của thủy tinh kim loại khi các thành phần liên kết tốt với nhau.

Trong tương lai, nhóm dự định tối ưu hóa quy trình chế tạo và cải thiện thành phần của vật liệu để nâng cao độ bền cơ học và khả năng chống bức xạ trong môi trường nhiệt độ thấp. Họ tin rằng phát minh này sẽ được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như hàng không vũ trụ, công nghiệp lạnh và hoạt động ở vùng cực, đặc biệt trong việc chế tạo các bộ phận cơ khí và cấu trúc hoạt động trong điều kiện cực lạnh.

• Máy bay dùng vật liệu composite hoàn thành chăng bạy đầu tiên
• Nhà sinh học đầu tiên của thế giới được xây dựng từ chất thải nông nghiệp
• Sợi carbon tái chế giúp cải thiện khả năng thoát nước của bê tông trong mùa lũ