Chế tạo thành công kim loại tự động thay đổi cấu trúc

05/11/2019

Phòng nghiên cứu không quân Mỹ (AFRL) hiện đã phát triển nên một loại kim loại dạng lỏng với khả năng tự động thay đổi cấu trúc giống như các cảnh quay trong phim viễn tưởng.

Loại vật liệu mới nói trên có tên là "Mạng lưới kim loại lỏng Polymerised". Mạng lưới này bao gồm các cấu trúc nano tự tổ chức, được xây dựng từ các hạt kim loại lỏng riêng lẻ được bọc trong vỏ nối với nhau.

Các nhà khoa học cho biết, đối với lật liệu dẫn điện thường, chúng có thể nhanh chóng bị thay đổi tính chất (độ dẫn điện giảm, điện trở tăng) khi bị kéo căng hay làm dài. Tuy nhiên, kim loại mới do AFRL phát triển lại không dễ dàng bị thay đổi tính chất. Chính vì vậy, kim loại nêu trên hứa hẹn tạo ra nhiều loại thiết bị chịu co giãn (uốn cong, gập, vò, kéo căng) vốn là trọng tâm trong nghiên cứu chế tạo khí tài quân sự.

Được biết, loại kim loại mới có thể bị kéo căng đến 700%, tự điều chỉnh theo trạng thái căng để giữ cho điện trở không thay đổi. Mỗi chu kỳ kéo dài sau lần đầu tiên cho thấy độ dẫn điện tăng lên và sau đó vẫn có thể trở lại bình thường. Các tài liệu cho biết, mạng lưới đặc biệt có thể thực hiện 10.000 chu kỳ khác nhau. Tất cả đều nhờ vào cấu trúc nano tự thực hiện phản ứng của vật liệu mới.AFRL cũng tiến trình kiểm tra tính cấp nhiệt của kim loại dạng lỏng. Chúng không hề mất khả năng sinh nhiệt dưới điều kiện kéo căng.

Dự án vật liệu mới bắt đầu từ năm 2018. Đội ngũ AFRL đang muốn tìm đơn vị hợp tác nhằm tìm cách phát triển hơn nữa kim loại này. Tiến sĩ Christopher Tabor cho rằng phản ứng này đối với việc kéo dài là trái ngược hoàn toàn với những gì chúng ta từng biết. Các tính chất của vật liệu này có thể được áp dụng trong thế hệ tiếp theo của nhiều thiết bị điện tử.

Vật liệu kim loại do Phòng nghiên cứu không quân Mỹ (AFRL) không hề giảm tính dẫn điện hay tính cấp nhiệt dưới điều kiện kéo căng - Ảnh: Defence Blog

Trong khi đó, đại úy Carl Thrasher, nhà nghiên cứu hóa học tại phòng thí nghiệm nhấn mạnh, phát hiện ra mạng lưới kim loại lỏng polymerised là rất lý tưởng cho việc cung cấp năng lượng có thể kéo dài trong tương lai. Các hệ thống giao tiếp của con người sẽ có thể hoạt động liên tục, cân nặng ít hơn và cung cấp nhiều năng lượng hơn với công nghệ này.

Trước đó, các chuyên gia Trung Quốc cũng đã nghiên cứu và tạo ra một dạng kim loại lỏng có đặc điểm tự đẩy và thay đổi hình dạng, bước đột phá cho công nghệ chế tạo robot giống trong phim khoa học viễn tưởng.

Ở nhiệt độ 30 độ C, kim loại gali nóng chảy và chuyển sang dạng lỏng. Trong khi đó, dòng điện có thể khiến hợp kim gali biến đổi hình dạng của nó. Theo các nhà khoa học, thay đổi điện áp gắn vào kim loại sẽ thúc đẩy quá trình biến đổi thành nhiều hình thù khác nhau. Khi ngắt dòng điện, kim loại trở về trạng thái ban đầu.

Nhóm nghiên cứu Đại học Thanh Hoa nhận ra rằng khi cho giọt hợp kim gali tiếp xúc với một mảnh nhôm, phản ứng tạo bọt khí sẽ xảy ra, cho phép nó di chuyển và tự cung cấp nhiên liệu trong khoảng một giờ.

Liu tin rằng các đặc tính của kim loại lỏng có thể ứng dụng cho ngành y tế, như cung cấp thuốc vào các mạnh máu. Kim loại chuyển năng lượng hóa học thành năng lượng cơ học có thể giúp giới khoa học tiến gần hơn đến khả năng phát triển robot lỏng, như nhân vật T-1000 trong loạt phim Terminator (Kẻ hủy diệt).

Theo: vietq.vn

Các tin đã đưa ngày: