Vật liệu “cấu trúc nano” mới dựa trên carbon hứa hẹn có thể trở thành lựa chọn thay thế tốt hơn thép, nhôm và sợi tổng hợp Kevlar.

Các kỹ sư từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Viện Công nghệ California (Caltech) của Mỹ và Viện Kỹ thuật Liên bang Thụy Sĩ (ETH Zürich) đã chế tạo một vật liệu siêu nhẹ mới – từ các cấu trúc carbon kích cỡ nanomet giống như “thanh chống” – cho độ bền cơ học và khả năng đàn hồi cao hơn.

Phát triển loại vật liệu siêu nhẹ có độ bền cao

Cấu hình mạng tinh thể của vật liệu nano mới. (Ảnh: MIT).

Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra khả năng đàn hồi của vật liệu bằng cách bắn nó bằng các vi hạt silic oxit (có đường kính chỉ 14 micromet) ở tốc độ siêu thanh và nhận thấy rằng chỉ với độ dày mỏng hơn sợi tóc người, vật liệu đã có thể ngăn chặn đường đạn xuyên qua nó.

Tính toán cho thấy so với thép, nhôm, Kevlar và các vật liệu chống va đập khác có khối lượng tương đương, vật liệu mới cho khả năng hấp thụ tác động lực hiệu quả hơn nhiều. Nếu được sản xuất trên quy mô lớn, nó hoàn toàn có thể trở thành một sự lựa chọn thay thế với mức giá phải chăng.

“Kiến thức từ công trình nghiên cứu này có thể cung cấp các nguyên tắc thiết kế cho vật liệu chống va đập siêu nhẹ để sản xuất áo giáp, lớp phủ bảo vệ và lá chắn chống nổ trong lĩnh vực quốc phòng và vũ trụ“, Giáo sư khoa học vật liệu, cơ học và kỹ thuật y tế Julia R. Geer tại Caltech, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết.

Cấu trúc nano, tùy thuộc vào cách chúng được sắp xếp, có thể mang lại cho vật liệu những đặc tính độc đáo như độ nhẹ và khả năng phục hồi đặc biệt. Nhóm nghiên cứu bắt đầu tìm hiểu về loại vật liệu này trong các điều kiện biến dạng nhanh như tác động của tốc độ cao.

Phát triển loại vật liệu siêu nhẹ có độ bền cao

Viên đạn silic oxit siêu nhỏ không thể xuyên qua tấm màng mỏng hơn sợi tóc từ vật liệu mới. (Ảnh: MIT).

Tại Caltech, họ lần đầu tiên chế tạo một vật liệu cấu trúc nano bằng cách sử dụng công nghệ in thạch bản hai photon – một kỹ thuật sử dụng tia laser nhanh với công suất cao để làm rắn chắc các cấu trúc nano trong một loại nhựa cảm quang. Sau đó, nhóm đã xây dựng thành công một cấu hình mạng tinh thể lặp lại, được gọi là tứ diện, bao gồm các thanh chống cực nhỏ.

“Trong khi carbon có đặc tính giòn, sự sắp xếp và kích thước nhỏ của các thanh chống trong vật liệu cấu trúc nano mới tạo ra một kiến trúc chịu uốn cong tốt giống như cao su”, Phó giáo sư kỹ thuật cơ khí Carlos Portela tại MIT, tác giả chính của nghiên cứu, nhấn mạnh.

Sau khi tạo hình cấu trúc mạng tinh thể, các nhà nghiên cứu rửa sạch nhựa còn sót lại và đặt nó vào lò chân không nhiệt độ cao để chuyển polymer thành carbon, cuối cùng tạo thành vật liệu carbon siêu bền, nhẹ.

Trong tương lai, Portela có kế hoạch khám phá thêm các cấu hình cấu trúc nano khác nhau, cũng như các vật liệu ngoài carbon và tìm cách mở rộng quy mô sản xuất của chúng. Chi tiết nghiên cứu đã được xuất bản trên tạp chí Nature Materials hôm 24/6.



Du lịch nhật bản, hướng dẫn du lịch Nhật và đánh giá địa điểm Nhật Bản Japan travel news, japan travel guides, japan holiday destinations and japan reviews

Bài viết hay ho mới nhất

BÀI LIÊN QUAN

Doanh số iPhone 12 tiến sát kỷ lục của iPhone 6

Theo hãng nghiên cứu thị trường Counterpoint Research, doanh số iPhone 12 đã vượt mốc 100 triệu chiếc vào tháng 4/2021, sớm hơn 2 tháng so với iPhone 11 và gần bằng kỷ lục do iPhone 6 tạo ra hồi năm 2015. Doanh số iPhone 12 đánh dấu siêu chu…

Xem chi tiết: Doanh số iPhone 12 tiến sát kỷ lục của iPhone 6

McAfee, cha đẻ của phần mềm diệt virus nổi tiếng và cuộc đời đầy biến động trong lĩnh vực công nghệ

Sau khi bị một toà án Tây Ban Nha đưa ra yêu cầu dẫn độ đến Mỹ, John McAfee được phát hiện đã chết trong phòng giam ở Barcelona vào thứ 4 tuần trước. Các nhân viên an ninh dù đã cố gắng nhưng không thể hồi sinh người đàn…

Xem chi tiết: McAfee, cha đẻ của phần mềm diệt virus nổi tiếng và cuộc đời đầy biến động trong lĩnh vực công nghệ

Loạt ảnh thể hiện mức độ gay gắt của đợt nắng nóng kỷ lục hoành hành bắc Mỹ

Do ảnh hưởng từ hiện tượng vòm nhiệt mà nhiệt độ những ngày qua tại Mỹ và các khu vực lân cận đều đạt mức cao kỷ lục. Thực tế thì mức nhiệt cao như thế sẽ gây ra những ảnh hưởng như thế nào đến môi trường và đời…

Xem chi tiết: Loạt ảnh thể hiện mức độ gay gắt của đợt nắng nóng kỷ lục hoành hành bắc Mỹ

Dell ra mắt webcam UltraSharp, tôn vinh khuôn mặt rạng ngời của bạn với độ nét 4K và HDR

Nếu bạn không quan trọng giá thành nhưng lại muốn có webcam xịn nhất có thể thì có lẽ bạn nên để ý mẫu webcam mới này của Dell. Mới đây Dell đã trình làng webcam UltraSharp mới có đến 9 công nghệ đang chờ cấp bằng sáng chế và…

Xem chi tiết: Dell ra mắt webcam UltraSharp, tôn vinh khuôn mặt rạng ngời của bạn với độ nét 4K và HDR

iPhone 12 cán mốc doanh số 100 triệu máy

Theo số liệu của Counterpoint Research, cột mốc mà loạt iPhone 12 đạt được tương đương kỷ lục mà loạt iPhone 6 thiết lập vào đầu 2015 (iPhone 6 ra mắt 9/2014) và sớm hơn 2 tháng so với loạt iPhone 11. Thành tích này được đánh giá là ấn…

Xem chi tiết: iPhone 12 cán mốc doanh số 100 triệu máy

App mới đăng lên Google Play không được dùng định dạng APK nữa

Google thông báo rằng từ tháng 8/2021, các app mới đăng lên Google Play sẽ cần sử dụng định dạng mới là AAB (Android App Bundle) thay cho APK (Android Packages) mà chúng ta đã quen. AAB cho phép Google Play download đúng phần app cần cho thiết bị của…

Xem chi tiết: App mới đăng lên Google Play không được dùng định dạng APK nữa

Review Nokia X10-hiệu năng tốt-cấu hình mạnh-bin trâu với Android One

Đây là review về Nokia X10-hiệu năng tốt-cấu hình mạnh-bin trâu với Android One của mình. Mình mua nó với giá 6.990.000. Hi vọng phần review sẽ hữu ích cho bạn nào muốn mua nhé, nếu bạn có câu hỏi gì thì hãy comment vô bài này nha. Thông tin…

Xem chi tiết: Review Nokia X10-hiệu năng tốt-cấu hình mạnh-bin trâu với Android One

OPPO ra mắt tai nghe Enco Buds và điện thoại OPPO A54 phiên bản 6GB tại Việt Nam: Trải nghiệm bất tận với mức giá cực tốt

Hôm nay, OPPO giới thiệu hai sản phẩm công nghệ mới trong phân khúc giá dễ tiếp cận: tai nghe không dây OPPO Enco Buds và smartphone OPPO A54 phiên bản 6GB, mang đến nhiều sự lựa chọn đa dạng hơn cho người dùng. Là sự kết hợp giữa thiết…

Xem chi tiết: OPPO ra mắt tai nghe Enco Buds và điện thoại OPPO A54 phiên bản 6GB tại Việt Nam: Trải nghiệm bất tận với mức giá cực tốt

Review Nokia 5.4

Ứng dụng hẹn hò năm 2021: An toàn hơn về kỹ thuật nhưng vẫn tồn tại các mối đe dọa về theo dõi và doxing

Infographic: Mùa Hè nắng nóng kéo dài, đề phòng cháy nhà

Series Nokia X60 chạy HarmonyOS sắp ra mắt tại Trung Quốc, camera chính 200MP, pin 6000mAh?

Internet vệ tinh của Elon Musk sẽ có mặt trên toàn cầu từ tháng 8

Review Đèn bắt muỗi Led

Bất chấp nhiều bên ngăn cản, 3 đối tác lớn vẫn ủng hộ ARM bán mình cho Nvidia

iPhone 13 bất ngờ lộ thêm hình ảnh thật trên tay với cụm camera được thiết kế lại theo kiểu mới

Bài viết khác

Latest News Around The World Verified News Explorer Channel Network