Vật liệu nhẹ và bền hơn gỗ balsa

Các nhà nghiên cứu tại đại học Harvard (Mỹ) đã phát triển một cách in 3D để tạo được hỗn hợp tế bào nhẹ nhưng rất cứng, chắc bằng cách sử dụng nhựa epoxy. Thành quả này có thể áp dụng để phát triển loại vật liệu mới đa ứng dụng, ví dụ như làm cho turbin gió hiệu quả hơn, xe hơi chạy nhanh hơn, thân máy bay nhẹ hơn...

>>> Vật liệu in 3D phù hợp in máy bay và xe hơi siêu nhẹ và cứng


Ảnh: Harvard

Đến nay, hầu hết loại vật liệu mà con người biết đến có mật độ phân tử và sức mạnh tỷ lệ thuận với nhau. Các bọt xốp thì nhẹ nhưng liên kết yếu ớt, không bền trong khi vật liệu bền chắc như thép, kim loại hoặc bê tông thì rất nặng nề. Tuy nhiên, trong tự nhiên cũng có một vài hiện tượng bất thường, ví dụ như gỗ balsa có trọng lượng chỉ 40 kg/m3 nhưng rất mạnh mẽ, cứng chắc, đó là nhờ tính năng kết hợp hiệu quả cao của các sợi cellulose và lignin. Gỗ balsa đang được ứng dụng chế tạo cánh quạt cho turbin gió, khung gầm máy bay mô hình và phần thân máy bay trực thăng. Tuy nhiên, việc khai thác balsa lại vướng phải vấn đề nghiêm trọng là 95% trữ lượng gỗ này trên toàn thế giới chỉ tập trung ở Ecuador.

Đến nay qua những nghiên cứu các nhà khoa học tại Harvard đã nắm bắt kỹ về cấu trúc không gian của balsa, nhờ đó chế tạo được tế bào composite cho ra loại vật liệu nhẹ, bền và đáng tin cậy hơn cả gỗ balsa thứ thiệt. Với nhựa epoxy các nhà khoa học đã dùng máy in thiết kế nên các chất liệu nhẹ, bền chắc, bước đầu là sợi silicon carbide và sợi carbon. Trên thực tế, các nhà nghiên cứu có thể kiểm soát chính xác độ cứng của vật liệu bằng cách thay đổi định hướng của chất độn khi cần thiết.

Tạp chí Gizmag cho biết theo thông tin từ Giáo sư Jennifer A.Lewis thì nghiên cứu của họ mở đường cho bước tiến quan trọng để sử dụng máy in 3D cùng một số nhựa cây, chất dẻo tương thích để tạo ra chất liệu nhẹ nhưng rất bền chắc.

TIN CŨ HƠN
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: 10/12/2025
Robot cứu hộ hình người của NASA

Robot cứu hộ hình người của NASA

Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) mới giới thiệu một loại robot mới, có khả năng đứng bằng hai chân như người và được sử dụng để hỗ trợ cho các công việc cứu hộ.

Đăng ngày: 05/11/2025
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
Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu

Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu

Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ UT Dallas mới đây đã biến những chiếc điện thoại cầm tay thành thiết bị giúp người dùng có thể nhìn xuyên thấu mọi chất liệu như tường, gỗ, nhựa, giấy…

Đăng ngày: 15/06/2025
Mỹ sắp phóng máy bay nhanh gấp 20 lần âm thanh

Mỹ sắp phóng máy bay nhanh gấp 20 lần âm thanh

Trang Space.com cho hay, Cơ quan Dự án Nghiên cứu cấp cao Quốc phòng Mỹ (tức DARPA) đã lên kế hoạch phát triển và bay thử loại máy bay siêu âm có tên X-Plane tốc độ Mach 20 trong năm 2016.

Đăng ngày: 07/11/2024
Với Wysips, pin thiết bị di động không bao giờ cạn

Với Wysips, pin thiết bị di động không bao giờ cạn

Chúng ta đã có công nghệ cho phép định vị điện thoại khi hết pin hoặc gửi tin nhắn ngay cả khi pin cạn nguồn, nhưng bạn nghĩ sao nếu trong tương lai có thể sở hữu một chiếc điện thoại không bao giờ hết pin?

Đăng ngày: 01/07/2024
Quân đội Mỹ sắp thử nghiệm áo giáp ''Iron Man''

Quân đội Mỹ sắp thử nghiệm áo giáp ''Iron Man''

Truyền thông Mỹ đưa tin, Bộ Quốc phòng nước này bắt đầu thử nghiệm loại áo giáp mới cho các binh sĩ chiến đấu trên chiến trường vào mùa hè này.

Đăng ngày: 01/02/2021
Khoa Học News