Dù là một dầm cấu kết nâng đỡ một tòa nhà chung cư hay một miếng băng dính tờ đồ án trường, chúng ta đã quen với suy nghĩ rằng vật liệu trở nên yếu theo thời gian nhưng một sáng tạo mới tại Đại học Chicago có đảo ngược quá trình này. Các kỹ sư đã phát triển một loại gel mới thực tế có thể tăng độ bền theo thời gian chịu rung động và sức ép, bằng cách lấy cảm hứng từ cách mà xương tự điều chỉnh khối lượng và độ cứng để nâng đỡ các mức tải trọng khác nhau trong suốt cuộc đời của chúng ta.
Một loại vật liệu mới được phát triển tại Đại học Chicago khi tiếp xúc với áp suất cơ học khiến nó tăng độ cứng (Ảnh: Z. Wang et al./Nature Materials)
“Mọi vật chất khác đều trở nên yếu hơn khi bị rung động. Đây là lần đầu tiên chúng tôi đảo ngược quá trình đó, chứng minh một vật liệu có thể tự tăng độ cứng đáp lại rung cơ học”, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu Aaron Esser-Kahn cho biết. Trong khi bản chất thích nghi của xương người cung cấp một phần nguồn cảm hứng cho Esser-Kahn và nhóm của ông thì phần khác đến từ cái được gọi là hiệu ứng áp điện. Hiệu ứng này đề cập đến các thiết bị và vật liệu có thể chịu ứng suất cơ học và rung động và chuyển đổi chuyển động đó thành điện tích. Chúng ta đã mường tượng ra cách công nghệ có thể được tích hợp vào giày dép, mặt đường và bàn phím laptop nhưng nhóm cho biết ứng dụng cụ thể này là ứng dụng đầu tiên thuộc loại này. Các nhà nghiên cứu bắt đầu với ý tưởng rằng có lẽ tồn tại một điện tích được tạo ra thông qua hiệu ứng áp điện có thể được sử dụng để kích hoạt phản ứng trong một loại vật liệu có khả năng tự tăng độ cứng của nó. Do vậy, họ đã tiến hành thử nghiệm với các hóa chất khác nhau để cố gắng tìm ra một loại gel có các đặc tính phù hợp. Sau khi sàng lọc qua hàng chục hỗn hợp, cuối cùng nhóm đã tìm ra được nhà vô địch: một loại gel polyme cùng với hỗn hợp của thứ được gọi là lò phản ứng thiol-ene và các hạt áp điện ôxít kẽm. Vật liệu này có thể cứng lên khi rung động do các hạt truyền năng lượng và bắt đầu phản ứng thiol-ene, có tác dụng tạo ra các liên kết chéo mới trong vật liệu. Trong quá trình thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã biến loại gel mềm này thành một vật liệu có độ cứng gần với độ cứng của xương, gấp 66 lần độ cứng bạn đầu của nó mà chỉ duy nhất chịu tác động của độ rung. Điều thú vị là vật liệu cứng hơn ở những khu vực mà nhận được ứng suất lớn nhất. “Cũng giống như xương, vật liệu tăng độ cứng với mức lực chính xác mà chúng tôi áp dụng nó”, Esser-Kahn cho biết. Nhóm nghiên cứu nhận thấy nhiều khả năng cho loại vật liệu này, bao gồm các tòa nhà phát cứng cáp hơn theo thời gian hoặc các thiết bị cấy ghép y tế tích hợp với cơ thể hiệu quả hơn. Một lĩnh vực thực sự hứa hẹn là chất kết dính, chẳng hạn như chất kết dính được sử dụng trong kỹ thuật hàng không vũ trụ để kết hợp các vật liệu khác nhau với nhau. “Chất kết dính có thể chịu ảnh hưởng rất nhiều bởi dạng lực này. Keo dính gần như luôn là điểm gây đứt gãy trong các vật liệu. Khả năng này có thể dẫn đến các chất kết dính chuyên dụng bám dính và đông kết tốt hơn nhiều”, Esser-Kahn cho biết thêm. LH (Đại học Chicago)
Nguồn: dost-dongnai.gov.vn
GS Ngô Bảo Châu: ‘Tôi không quá quan trọng kết quả học, điểm số của con mình’Trong lần hiếm hoi nói về gia đình và việc giáo dục con, GS Ngô Bảo Châu cho biết […]
Phó giám đốc Sở Y tế Nguyễn Hữu Tài cho biết, Sở vừa ban hành kế hoạch phân bổ sử dụng vaccine phòng Covid-19 đợt 12 trên địa bàn tỉnh. Theo đó, trong đợt này, […]
Sở Y tế vừa ban hành quy định về xét nghiệm SARS-CoV-2 đối với các cơ sở sản xuất, kinh doanh trên địa bàn tỉnh. Tiêm vaccine cho người lao động của doanh nghiệp 3 […]
Ngày 5-10, Công an tỉnh phối hợp với chính quyền các địa phương tổ chức cho hàng ngàn người dân trên địa bàn tỉnh về quê theo nguyện vọng. 15-5-10-2021-nam.jpg Hàng ngàn người dân được […]
Ngày 24-9, Tại H.Long Thành, Phó chủ tịch UBND tỉnh Võ Tấn Đức đã chủ trì cuộc họp để tháo gỡ khó khăn về tình hình thực hiện dự án thu hồi đất, bồi thường, […]
Tổng cục Đường bộ Việt Nam vừa có văn bản gửi Ủy ban nhân dân tỉnh Trà Vinh đề nghị Tỉnh tháo gỡ khó khăn cho phương tiện lưu thông thuận lợi. Ảnh minh họa […]
Những năm qua, công tác quản lý, bảo tồn và phát huy giá trị các công trình văn hóa, di tích lịch sử (DTLS) trên địa bàn TP. Đồng Hới (tỉnh Quảng Bình) đã trở […]
Đến với hồ Khe Tân vào những ngày nắng nóng, du khách sẽ thấy lòng dịu lại bởi màu xanh tươi mát của những xóm làng trù phú, những cánh đồng lúa xanh mơn mởn. […]
Ngay từ khi 19 tỉnh, thành phố khu vực phía Nam thực hiện giãn cách xã hội theo Chỉ thị 16, Bộ Giao thông vận tải (GTVT) đã khẩn trương thành lập Tổ Công tác […]
Nằm trong các hoạt động phòng, chống dịch Covid-19, ngày 29/8, Ủy ban nhân dân thành phố Biên Hòa đã tổ chức chương trình nấu nước uống chanh-sả-gừng, đóng chai và chuyển đến trao tặng […]
Chiều ngày 03/9, thành phố Biên Hòa đã tổ chức tiêm vắc xin phòng Covid-19 cho 251 người dân thuộc nhóm đối tượng là cán bộ hưu trí, người trên 65 tuổi tại phường Thống […]
Ngày 2-9, Công an TP.Biên Hòa đã tiến hành làm việc với Nguyễn Minh Tiến (27 tuổi, ngụ KP.8B, P.Tân Biên, TP.Biên Hòa) để điều tra về hành vi đăng tải thông tin sai sự […]
Lãnh đạo Ủy ban nhân dân thành phố Biên Hòa vừa tổ chức đến thăm hỏi, động viên và trao nhu yếu phẩm cho các khu cách ly tập trung phòng, chống dịch Covid-19 trên […]
“Siêu phường” Trảng Dài có vùng phong tỏa toàn bộ các khu phố 2, 2A, 3A, 4, 4A, 4B, 4C, 5, 5A và một phần khu phố 3 với tổng cộng 30.554 hộ dân, 111.163 […]
Ngày 2-9, các đồng chí: Nguyễn Hồng Lĩnh, Ủy viên Trung ương Đảng, Bí thư Tỉnh ủy, Trưởng ban Chỉ đạo phòng, chống dịch Covid-19 tỉnh và Cao Tiến Dũng, Phó bí thư Tỉnh ủy, […]
Báo cáo từ Trung tâm Chỉ huy điều hành phòng, chống dịch covid-19 tỉnh cho biết, trong ngày 4-9, toàn tỉnh ghi nhận thêm 1.290 ca nhiễm COVID-19, đây là ngày có số ca ghi […]