'Gỗ kim loại' sẽ là chất liệu siêu đẳng để chế tạo máy bay, siêu xe

Khi sản xuất thương mại thành công, gỗ kim loại có thể thay thế titan hoặc composite để chế tạo vỏ máy bay hoặc các tòa nhà siêu bền.

Theo Futurism, các nhà khoa học vật liệu đã tạo ra một loại “gỗ kim loại” cứng như titan nhưng nhẹ như gỗ và nổi được trong nước. Titan là hợp kim cứng ngang thép, nhưng nhẹ như nhôm và được xem là “vật liệu màu nhiệm” của ngành hàng không trước khi composite ra đời.

Vật liệu mới được các nhà nghiên cứu tại Đại học Pennsylvania, Đại học Illinois ở Urbana-Champain và Đại học Cambridge công bố trên tạp chí Báo cáo Khoa Học. Loại vật liệu cứng nhưng siêu nhẹ này có thể được áp dụng để chế tạo bất kì thứ gì, từ smartphone siêu bền cho tới xe hơi, máy bay siêu nhẹ.

Gỗ kim loại có mật độ phân tử thấp nhưng kết cấu tương đương gỗ. Ảnh: Philly.

Đầu tiên, nhóm nghiên cứu đưa những hạt nhựa nhỏ có đường kính vài trăm nanomet vào trong nước. Sau đó, các nhà khoa học làm bốc hơi nước, khiến các quả cầu xếp chồng lên nhau theo một trật tự. Tiếp theo, họ sử dụng quá trình mạ điện để phủ lên các quả cầu một lớp niken. Cuối cùng, dung môi được dùng để hòa tan các quả cầu nhựa, chỉ để lại mạng tinh thể niken.

Khoảng 70% vật liệu thu được là không gian trống, khiến chúng nhẹ như gỗ, nhưng lại làm bằng niken rất bền.

“Lý do mà chúng tôi gọi nó là gỗ kim loại vì ngoài việc có mật độ thấp tương đương gỗ, nó cũng có kết cấu phân tử tương tự”, nhà nghiên cứu James Pikul cho biết.

Vật liệu mới được dự đoán sẽ là cuộc cách mạng trong thiết kế sản phẩm. Ảnh: Futurism. 

Hiện tại nhóm nghiên cứu phải mất khoảng một ngày để sản xuất một mảnh gỗ kim loại có kích cỡ tem bưu chính. Nếu có thể mở rộng quy trình một cách hiệu quả, tiềm năng sử dụng loại vật liệu này là rất cao.

Các kiến trúc sư có thể sử dụng nó để thiết kế các tòa nhà siêu bền, trong khi nhà sản xuất thiết bị điện tử có thể chế tạo vỏ máy bền hơn mà không khiến nặng hơn.

Với các nhà nghiên cứu, họ có thể biến đổi vật liệu mới thành pin sạc siêu nhẹ. Điều này được dự đoán sẽ là cuộc cách mạng cho ngành công nghiệp máy bay không người lái dân dụng (flycam) vốn rất nhạy cảm với trọng lượng pin.

Phó Giáo sư Timothy J. Rupert với mảnh vật liệu mới. Ảnh: Philly.

Timothy J. Rupert, phó Giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật tại Đại học California còn nhận thấy những ứng dụng tiềm năng cho gỗ kim loại trong vận chuyển. Hãy tưởng tượng một chiếc xe có cùng tiêu chuẩn an toàn được sử dụng ngày nay nhưng trọng lượng nhẹ hơn rất nhiều.

Ngoài ra, gỗ kim loại có thể cho phép chế tạo xe điện đi xa hơn trong một lần sạc, loại bỏ một trong những vấn đề chính gây khó khăn trong việc sử dụng phương tiện này.

Đại Việt