Cập nhật ngày 16/01/2017 - 11:00:18

           

Các nhà khoa học đã phát minh ra chất liệu bền và nhẹ nhất trên Trái đất

- Kiên cố hơn thép 10 lần.

Trong nhiều năm, các nhà nghiên cứu đã biết: carbon khi sắp xếp theo một cách nào đó, có thể rất vững chắc. Điểm chính yếu là: graphene. Graphene là chất liệu bền nhất từ trước đến nay mà con người biết đến, được làm từ một tấm cực mỏng các nguyên tử carbon sắp xếp theo hai chiều.

Nhưng có một nhược điểm: trong khi vật liệu này gây chú ý về độ mỏng và tính chất điện độc đáo thì nó lại rất khó khăn để tạo ra vật liệu hữu ích, vượt ra khỏi vật liệu ba chiều.

Bây giờ, một nhóm các nhà nghiên cứu MIT đã phát hiện ra rằng dùng một mảnh nhỏ của graphene và kết hợp chúng theo một cấu trúc giống như lưới không chỉ giữ lại sức mạnh của vật liệu mà graphene cũng vẫn giữ được độ xốp.

Dựa trên các thí nghiệm được tiến hành trên các mô hình in 3D, các nhà nghiên cứu đã xác định rằng vật liệu mới này, với cấu trúc hình học riêng biệt của nó, thực sự mạnh hơn graphene – bền chắc hơn thép 10 lần mà chỉ cần 5 phần trăm mật độ của nó.

Việc phát hiện ra một loại vật liệu cực kỳ bền chắc nhưng cực nhẹ sẽ có nhiều ứng dụng.

Theo báo cáo của MIT:

"Những phát hiện mới cho thấy các khía cạnh quan trọng của hình thức 3-D mới, có thể làm nhiều thứ hơn với cấu hình hình học khác thường của vật liệu này. "

Dưới đây bạn có thể thấy một kết quả mô phỏng của sự nén (trên bên trái- i) và độ bền kéo (phía dưới bên trái - ii) kiểm tra trên graphene 3D:

"Bạn có thể có thể sử dụng các vật liệu graphene thật hoặc sử dụng các mẫu hình chúng tôi phát hiện ra với các vật liệu khác, như polyme hoặc các kim loại", Markus Buehler, Cục trưởng Cục Kỹ thuật Xây dựng và Môi trường (CEE) MIT và Giáo sư Kỹ thuật McAfee nói.

"Bạn có thể thay thế chính vật liệu này bất cứ điều gì. Cấu trúc hình học là yếu tố chi phối. Đó là một cái gì đó mà có tiềm năng để chuyển giao cho nhiều điều."

Các dự án cơ cấu quy mô lớn, chẳng hạn như cầu, có thể thực hiện theo các cấu trúc hình học để đảm bảo độ bền và sự dội tiếng. 

Ngành xây dựng có thể chứng minh sẽ dễ dàng hơn khi vật liệu sử dụng hiện nay sẽ nhẹ hơn đáng kể. Tính chất xốp của nó cũng có thể được áp dụng cho các hệ thống lọc.

"Nghiên cứu này cho thấy một hướng đi đầy hứa hẹn, mang lại sức mạnh của vật liệu 2D và sức mạnh của thiết kế kiến trúc vật chất với nhau", Huajian Gao, một giáo sư kỹ thuật tại Đại học Brown, người không tham gia vào công việc này cho biết.

L.T
Tham khảo Sciencealert
Tin xem nhiều
* Ý kiến bạn đọc
* Tin đáng chú ý
* Các tin liên quan