Ấn Độ phát triển vật liệu cứng tự phục hồi vết nứt, có thể dùng trong điện thoại tương lai

Bước đột phá của các nhà khoa học Ấn Độ về vật liệu tự phục hồi có thể dẫn đến một tương lai thú vị. Ảnh: @Pixabay.

Trong vài năm qua, chúng ta đã hơn một lần nghe nói về ý tưởng những lớp kính sáng tạo tuyệt vời đến mức có thể tự phục hồi sau hư hỏng. Nghe như một câu chuyện cổ tích không bao giờ thành hiện thực. Nhưng giờ đây, các nhà khoa học Ấn Độ đã tiên phong hiện thực hóa điều đó.

Việc chữa lành vết thương trong mô và xương sống đã truyền cảm hứng cho nhiều loại polyme, gel và vật liệu mềm tự phục hồi tổng hợp khác ra đời trong khoảng thập kỷ qua. Tuy nhiên, việc tái tạo quá trình sửa chữa như vậy trong các vật liệu tinh thể vẫn là một thách thức, vì chúng cứng và ngăn cản sự khuếch tán của vật liệu tại phần bị hư hỏng do các phân tử dày đặc và được sắp xếp đều đặn trong chúng.

Vì thế, các nhà khoa học đến từ Viện Nghiên cứu và Giáo dục Khoa học Ấn Độ, Kolkata và Viện Công nghệ Ấn Độ, Kharagpur mới đây đã chung tay phát triển một chất cứng nhất có khả năng tự phục hồi.

Theo báo cáo của trang TelegraphIndia, các nhà khoa học Bengal đã hợp tác tổng hợp một loại vật liệu tinh thể hữu cơ có cấu trúc phân tử bên trong độc đáo, có khả năng tự sửa chữa khi bị hư hỏng. Để chứng minh khả năng tự phục hồi này, các nhà khoa học đã sử dụng một chất kích hoạt các vết nứt từ nhẹ đến nặng trên vật liệu này. Sau khi tạo ra những vết nứt này, vật liệu bắt đầu tự động đảo ngược thiệt hại chỉ trong trong vài mili giây.

Giáo sư Nirmalya Ghosh dẫn đầu đã sử dụng một hệ thống hiển vi phân cực hiện đại được thiết kế riêng để thăm dò và định lượng thứ tự cấu trúc của các tinh thể hữu cơ tự phục hồi áp điện này, với độ phân giải quy mô nanomet.

Ấn Độ phát triển vật liệu cứng tự phục hồi vết nứt, có thể dùng trong điện thoại tương lai - vat lieu 2
Kết quả từ quy trình thử nghiệm vật liệu tự phục hồi cứng nhất thế giới có thể châm ngòi cho một cuộc cách mạng trong lĩnh vực công nghệ kỹ thuật số. Ảnh: @Pixabay.

Kết quả cho thấy, vật liệu này là dạng thủy tinh cứng và trong suốt, trên đó các vết nứt có thể tự lành. Nó dựa trên một vật liệu hữu cơ áp điện có khả năng chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện và ngược lại. Chìa khóa của vật liệu này là cấu trúc tinh thể của nó. Các nhà khoa học đã tạo ra các tinh thể hình kim nhỏ dài từ 1mm đến 2mm và rộng từ 0,1mm đến 0,2mm.

Họ sắp xếp các tinh thể sao cho có một lực hấp dẫn mạnh giữa hai bề mặt khiến các mảnh có thể ghép lại với nhau một khi có xảy ra đứt gãy. Ở bước đầu hiện tại, nó không có khả năng loại bỏ các vết nứt lớn, nhưng những vết nứt nhỏ thì nó phục hồi rất thành công.

Mặc dù vật liệu tự phục hồi đã tồn tại được một thời gian ở nhiều dạng khác nhau, nhưng chúng thường mềm và chủ yếu ở dạng vô định hình. Nói một cách đơn giản hơn, những vật liệu mềm này dùng để chữa các khuyết tật vật liệu bất thường và cần phải có các tác nhân bên ngoài như nhiệt, ánh sáng hoặc các sản phẩm hóa học khác để chữa lành. Chilla Malla Reddy, một giáo sư khoa học hóa học tại ISSER, người đứng đầu cuộc nghiên cứu đã nói rằng: “Vật liệu (gồm tinh thể hữu cơ được gọi là bipyrazole) mà chúng tôi tìm thấy là vật liệu cứng đầu tiên có đặc tính tự phục hồi. Nó cứng hơn gấp 10 lần so với các vật liệu tương tự hiện có”.

Ông còn nói thêm rằng: “Nó có cấu trúc tinh thể, cấu trúc bên trong có trật tự tốt, cấu trúc này được ưa chuộng trong hầu hết các ứng dụng điện tử và quang học. Nói cách khác, vật liệu này cũng có thể có những ứng dụng rộng lớn trong các sản phẩm điện tử tiêu dùng”.

Một trong những nhà nghiên cứu khác thuộc dự án cũng nói thêm rằng: “Những vật liệu như vậy thậm chí có thể được sử dụng cho màn hình điện thoại di động, loại màn hình sẽ tự sửa chữa nếu chúng bị rơi và phát triển các vết nứt”.

Có thể bạn quan tâm
Công cụ iAge ước tính tuổi miễn dịch của bạn và dự đoán nguy cơ mắc bệnh

Một công cụ mới có tên iAge, có thể đánh giá mức độ viêm mãn tính trong cơ thể của một người để xác định “tuổi miễn dịch” của họ. Các nhà khoa học báo cáo rằng, con số này cho biết khi nào và liệu người đó sẽ trở nên yếu ớt hoặc phát triển bệnh tim sau này trong cuộc đời.

Tại Hàn Quốc: Đi vệ sinh có tiền thưởng, biến phân người thành nguồn điện

Các giáo sư tại Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Ulsan (Hàn Quốc) đã thiết kế một nhà vệ sinh có thể chuyển đổi khí mê-tan từ phân người thành nguồn năng lượng cung cấp cho tòa nhà của Viện.

Sự thật thú vị về hành vi chớp mắt của con người

Bạn đã bao giờ tham gia vào một cuộc thi nhìn chằm chằm mà không chớp mắt? Thực tế mà nói, bạn khó có thể mở mắt trong thời gian dài, vì chớp mắt vốn là bản chất tự nhiên cần có của con người, nhưng một câu hỏi đặt ra là tại sao chúng ta cần phải chớp mắt?

“Giữ Lại Dấu Chân Sao La” cùng Google và WWF-Việt Nam

Nhân ngày Quốc tế Sao la, Google phối hợp cùng WWF-Việt Nam, Tổ chức Quốc tế về Bảo tồn Thiên nhiên tại Việt Nam, khởi động chiến dịch “Giữ Lại Dấu Chân Sao La” nhằm bảo tồn loài động vật quý hiếm này thông qua việc nâng cao nhận thức và kêu gọi công chúng hành động.

Phát hiện kỳ thú: Bọ cánh cứng có thể thong thả đi bộ phía dưới bề mặt nước y như trên cạn

Đi bộ trên mặt nước là một hành vi phổ biến đối với một số hiếm loài côn trùng, bằng cách khai thác sức căng bề mặt của nước. Nhưng một câu chuyện kỳ lạ cho thấy, con bọ cánh cứng đã thực hiện cũng hành vi tương tự này, nhưng ở một hình thức khác quái lạ, đó là đi ngược dưới bề mặt của mặt nước.

Những bức ảnh ghi nhận sự xuất hiện của ‘người ngoài hành tinh’

Dù bạn có tin vào người ngoài hành tinh hay không, thì những năm qua vẫn có rất nhiều bức ảnh chụp vật thể bay kỳ lạ không giải thích được, kèm theo đó là các sự kiện với những câu chuyện thú vị được đặt ra.

Tỷ phú Jeff Bezos sẽ đưa người phụ nữ 82 tuổi thực hiện ước mơ bay vào vũ trụ

Giám đốc điều hành Amazon Jeff Bezos vừa thông báo, hành khách thứ tư trên chuyến bay đầu tiên của công ty du lịch vũ trụ Blue Origin của ông sẽ là Wally Funk, một người từng tham gia Mercury 13- một chương trình tuyển dụng nữ phi hành gia vào những năm 1960.

NASA thử nghiệm đồng hồ nguyên tử không gian sâu

Đồng hồ nguyên tử không gian sâu, thiết bị đầu tiên thuộc loại này được thử nghiệm, là một bước tiến quan trọng đối với việc điều hướng tự động theo thời gian thực trong Hệ mặt trời.

Cá và nhiều động vật biển vẫn có thể bị chết đuối

Cá và nhiều động vật biển khác vẫn có thể chết đuối do thiếu oxy.

Cận cảnh bàn tay ma quái được sinh ra từ một ngôi sao khổng lồ đã chết

Một bàn tay ma quái khổng lồ vừa được phát hiện vươn dài sâu thẳm trong không gian, nó cũng ấn vào một đám mây phát sáng tạo nên diện mạo thiên văn vô cùng kỳ thú.