Một nhóm nghiên cứu Trung Quốc thông báo đã phát triển thành công một loại "siêu vật liệu" có các đặc tính vượt trội so với gốm và kim loại.
Đây hứa hẹn sẽ là vật liệu thân thiện với môi trường với giá thành rẻ hơn và có thể thay thế cho nhựa công nghiệp trong lĩnh vực sản xuất ôtô và hàng không vũ trụ.
Theo báo cáo mới được công bố trên tạp chí khoa học quốc tế Science Advances, tỷ trọng của loại vật liệu mới này chỉ bằng 1/6 so với thép. Với độ bền vượt trội, nó có thể chịu được mức nhiệt trong khoảng từ -120 đến 150 độ C.
[Chương trình không gian của Trung Quốc đạt tiến triển quan trọng]
Trưởng nhóm nghiên cứu Yu Shuhong, Giáo sư Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc tại Hợp Phì, thủ phủ tỉnh An Huy, cho biết loại vật liệu mới được chế tạo từ sợi nano cellulose (CNF), một trong những nguồn tài nguyên thiên nhiên dồi dào nhất, có thể tìm thấy ở thực vật hoặc do vi khuẩn sản sinh.
Mặc dù có đường kính chỉ nhỏ hơn 1/10.000 so với sợi tóc của con người, nhưng ở cấp độ phân tử, CNF còn bền hơn cả thép.
Tuy nhiên, các vật liệu tổng hợp từ CNF sẽ trở nên kém bền hơn nhiều. Vì vậy, việc tạo ra các vật liệu có độ bền cao từ CNF vẫn đang là thách thức cho giới khoa học.
Nhóm nghiên cứu trên đã phát hiện ra rằng những đặc tính ưu việt của loại vật liệu này đến từ một mạng lưới sợi nano 3 chiều, được tạo ra từ glucose thông qua phương pháp tổng hợp hóa sinh.
Ở cấp độ phân tử, nó có cấu trúc nhiều lớp. Theo nhóm nghiên cứu, cấu trúc này tương tự như một lớp mạng nhện.
Khi chịu tác động va chạm với vận tốc 100km/h, cấu trúc này có thể ngay lập tức hấp thụ và giải phóng một lượng lớn năng lượng, mà không hề bị biến dạng hay phá vỡ.
Khả năng này vượt xa sức chịu đựng của gốm, nhựa, hay hợp kim của nhôm.
Theo nghiên cứu nói trên, vật liệu mới có thể được sử dụng cho ngành công nghiệp chế tạo ôtô, máy bay và các dụng cụ đo chính xác, đặc biệt là các thiết bị hàng không vũ trụ, chẳng hạn như giá đỡ thấu kính quang học dùng trong thiết bị dò tìm trên Mặt Trăng, vốn yêu cầu trọng lượng nhẹ, độ bền cao và ổn định trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt./.
