Các nhà khoa học thiết kế ra loại nhôm tinh thể nhẹ hơn cả nước

Nhôm được biết đến là kim loại có giá trị nhờ tính dẫn điện cao, nhiệt độ nóng chảy thấp, rắn chắc ở dạng hợp kim, chống rỉ và có khối lượng siêu nhẹ.

Sẽ ra sao nếu chất liệu được làm cho nhẹ hơn, tới mức có thể nổi trên nước ngay cả khi không phải hình chiếc thuyền. Theo mô hình tạo bởi các nhà nghiên cứu tới từ Đại học Bang Utah (Mỹ) và Đại học Southern Federal (Nga), điều này là hoàn toàn có thể. Sử dụng thiết kế vi tính, nhóm đã tạo ra dạng tinh thể nhôm với mật độ siêu thấp.

Nhôm tinh thể, chất liệu được làm cho nhẹ hơn so với nhôm thông thường, tới mức có thể nổi trên nước ngay cả khi không phải hình chiếc thuyền.

Nhà nghiên cứu hóa học tới từ Đại học Utah, Alexander Blodyrev cho biết cách tiếp cận của họ là hoàn toàn mới lạ. Bắt đầu với một mạng tinh thể quen thuộc (tinh thể kim cương), các nguyên tử carbon sau đó sẽ được thay thế bằng tứ diện nhôm để tạo ra chất hoàn toàn mới.

Cấu trúc mạng tinh thể kim cương sau khi thay thế nguyên tử carbon bằng tứ diện nhôm.

Kết quả cho ra loại nhôm tinh thể, còn được gọi là nhôm siêu tứ diện (supertetrahedral aluminum), có mật độ siêu thấp, chỉ 0,61g trên centimet khối, nhẹ hơn nhiều lần so với nhôm thông thường có mật độ 2,7 g/ccm và thép là 7,74 g/ccm. Điều này đồng nghĩa rằng một khối nhôm tinh thể có thể nổi trên mặt nước (mật độ nước 1 g/ccm).

Giáo sự Boldyrev tiết lộ, không chỉ nổi trên mặt nước, nhôm tinh thể còn có tiềm năng ứng dụng trong ngành hàng không vũ trụ, dược phẩm, dây dẫn hay linh kiện ôtô siêu nhẹ giúp tiết kiệm nhiên liệu. Đặc biệt đối với tàu vũ trụ, khi mỗi kilogam thêm vào tên lửa làm tăng chi phí và khó khăn cho việc phóng lên.

Chất liệu linh kiện nhẹ hơn đồng nghĩa với tiết kiệm nhiên liệu và chi phí.

Dù được cho là có chi phí sản xuất thấp và độ dẻo cao, nhóm hiện vẫn chưa thực sự tạo ra chất này. Công đoạn thiết kế là bước đầu tiên trong việc đưa vật liệu mới vào thực tế. Các nhà khoa học cho biết họ vẫn đang nghiên cứu về độ bền của nhôm tinh thể trước khi bắt tay vào thực hiện chế tạo mẫu. Dự án được đăng trên tạp chí Physical Chemistry C.

Dây chun siêu bền, khỏe gấp 200 lần thép Dây chun siêu bền nhờ kết hợp với graphene, cho độ cứng gấp 200 lần thép và một lớp màng mỏng có thể nâng được ...

Vật liệu 'hẹn giờ tự hủy' có thể chế ra mực bay màu Các nhà khoa học đã tạo ra vật liệu có khả năng tự hủy trong khoảng thời gian nhất định, ứng dụng trong nhiều lĩnh ...

Tơ 'người nhện' siêu bền trở thành hiện thực Loại tơ "người nhện" được nhóm các nhà khoa học tại Đại học Cambridge nghiên cứu và phát minh, có độ bền hơn thép, ứng ...