Siêu vật liệu biến hình có thể nâng một khối lượng gấp 1000 lần nó

Trong khoa học vật liệu, bạn không bao giờ nên đánh giá thấp sức mạnh của một vật thể, dù nó có vẻ rất nhỏ bé.

Mới đây, một nhóm các kỹ sư đến từ Đại học Rochester, Hoa Kỳ đã chế tạo thành công một loại polyme biến hình, đáp ứng nhanh với nhiệt độ cơ thể. Đáng chú ý, vật liệu mới này cực kì khỏe. Một đoạn dây làm bằng polyme này có thể treo một khối lượng gấp 1000 lần nó.

Kết quả nghiên cứu được đăng trên tạp chí khoa học Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics.



Time-lapse quá trình biến hình của polyme trong 10 giây, dưới tác động của thân nhiệt.

Thoạt nhìn vào vật liệu này, bạn có thể thấy nó có thể được kéo dãn rất mạnh. Điều này tác dụng vào nó một ngoại lực. Chúng khiến các phân tử bên trong vật liệu kết tinh lại thành các chuỗi. Những chuỗi này nhanh chóng xếp hàng theo cùng hướng, ngay khi tinh thể hình thành bên trong vật liệu.

Cuối cùng, polymer hoàn thành việc biến hình và ổn định hình dáng của nó. Quá trình này được các nhà nghiên cứu gọi là 'sự kết tinh do lực căng'.

Trong khi các vật liệu polyme biến hình không phải là mới, loại vật liệu mà các nhà nghiên cứu tại Đại học Rochester phát triển có một tính chất đặc biệt. Nó có thể đáp ứng nhanh chóng với nhiệt đột cơ thể.

Ngay khi tiếp xúc với một nhiệt độ khoảng 35oC, các tinh thể bắt đầu 'tan chảy'. Các chuỗi sụp đổ khiến polymer trở lại hình dáng ban đầu. Bạn có thể thấy trong video, sợi polymer nhanh chóng co lại khi ngón tay chạm và tác động nhiệt vào nó.


Giáo sư Mitchell Anthamatten, Đại học Rochester giới thiệu về vật liệu mới.

Để có được tính chất một không hai này, các nhà khoa học đã phải can thiệp vào tận cấu trúc phân tử của vật liệu. Họ thêm vào đó các liên kết phân tử, giống như các thanh chống siêu nhỏ không thể kết tinh.

Thành phần này chỉ khiến quá trình kết tinh bị ức chế mà không ngăn chặn hẳn nó. Một lượng vừa đủ các liên kết được thêm vào để biến nhiệt độ cơ thể thành một điểm nút cho sự kết tinh.

Khi một vật liệu có thể biến hình qua lại giữa hai trạng thái, đáp ứng với nhiệt độ cơ thể con người, nó là một ứng viên cho nhiều ứng dụng y tế. Ví dụ, vật liệu polyme mới này có thể được sử dụng làm chỉ phẫu thuật, kim lọc máu, các neo chỉnh hình và đặc biệt là da nhân tạo.

Nói thêm về các ứng dụng, giáo sư kỹ thuật hóa học Mitchell Anthamatten đến từ Đại học Rochester cho biết: 'Sử dụng nhiệt để kích hoạt việc biến hình chỉ là một phần câu chuyện. Chúng tôi còn thiết kế vật liệu này để thực hiện những công việc cơ khí, dựa trên tính chất phục hồi hình dạng của nó'.


Polymer biến hình còn có những tiềm năng ứng dụng trong cơ khí.

Cấu trúc bên trong vật liệu này được thiết kế để có thể lưu trữ một lực đàn hồi. Nó tương tự như cách một lò xo làm khi bị nén hoặc kéo dãn. Tuy nhiên, một lò xo sẽ xả lực lưu trữ một cách rất nhanh chóng, trong khi vật liệu polyme mới có thể kiểm soát quá trình một cách từ từ.

Trong các thử nghiệm, các nhà nghiên cứu chỉ ra kết quả: một gam vật liệu này có thể nâng nổi 1 lít nước. Theo tỉ lệ này, họ chỉ cần 1 kilogam polyme biến hình, nó có thể nâng tới 4 con sư tử Châu Phi trưởng thành.

Ngay bây giờ, bạn có thể hình dung về tương lai của những chiếc chân tay giả mang một sức mạnh như vậy. Nhiều hướng ứng dụng khác cũng sẽ được mở ra từ tính chất có một không hai của loại polyme này. Rõ ràng, các kỹ sư của Đại học Rochester đã cho chúng ta thấy trong khoa học vật liệu, bạn không bao giờ nên đánh giá thấp sức mạnh của một vật thể, dù nó có vẻ rất nhỏ bé.

TIN LIÊN QUAN

Tại sao kẹo cao su lại dính như vậy?

Bạn đã bao giờ chẳng may giẫm phải kẹo cao su chưa? Nếu rồi thì chắc chắn bạn sẽ hiểu nó dính đến thế nào.

Phát triển thành công cơ nhân tạo y như đồ thật, lại có khả năng tự tái tạo

Không chỉ có da nhân tạo hay các bộ phận giả, các nhà khoa học giờ đây đã cho ra đời các bó cơ nhân tạo cho con người.

Bao bì kiểu mới giúp bảo quản thức ăn tốt hơn màng bọc thực phẩm nilon

Bảo quản thực phẩm bằng cách dùng màng nilon bọc kín đang rất phổ biến hiện nay.

Chế tạo thành công Pin mặt trời siêu nhẹ

Các nhà khoa học Mỹ phát minh loại pin quang điện siêu mỏng và siêu nhẹ, có thể đặt trên đỉnh những bong bóng xà phòng mà không làm vỡ chúng.

Vật liệu nhẹ nhất thế giới, nhẹ hơn cả không khí nay đã có thể in 3D

Việc có thể in 3D thành công sử dụng loại vật liệu nhẹ nhất thế giới - graphene aerogel hứa hẹn sẽ mở ra một chương mới cho ngành công nghiệp vật liệu.

Sàn nhà làm từ bột gỗ nano có khả năng cung cấp điện

Với chất liệu rẻ tiền và công nghệ đơn giản, phương pháp này hứa hẹn một sự đột phá mới trong lĩnh vực năng lượng xanh của tương lai.

Năm 2050, con người sẽ trở thành "siêu nhân" nhờ 4 công nghệ này

Với những bước tiến công nghệ đáng kinh ngạc, Google và những gã khổng lồ công nghệ khác đang chứng minh cho chúng ta thấy công nghệ có khả năng giúp con người cải tiến và sữa chữa bản thân mình. Những chip cấy siêu nhỏ giúp người mù có thể nhìn

Chế tạo thành công loại vật liệu “tự vá liền” như da thịt người sói Wolverine

Các nhà khoa học đã bước đầu chế tạo thành công một loại vật liệu tự vá liền như da thịt người sói.

THỦ THUẬT HAY

Hướng dẫn tạo tệp nén trên điện thoại Samsung

Tạo tệp nén trên điện thoại Samsung không hề khó, nó là cách giúp bạn nén các hình ảnh và tệp tin thành một một file duy nhất. Nếu bạn chưa biết làm hãy thực hiện theo hướng dẫn dưới đây. Cách tạo tệp nén trên điện

Cách bật 5G cho iPhone 12 & Pro, iPhone 12 Pro Max nhanh và dễ hiểu nhất

Tiêu chuẩn kết nối internet không dây 5G mới hứa hẹn sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện tốc độ truyền tải dữ liệu mạng trên các mẫu iPhone 12 mới. Tuy nhiên, chuẩn kết nối này đôi khi cũng có thể gây ảnh

5 ứng dụng chặn cuộc gọi tốt nhất trên Android

Bạn thường xuyên nhận được cuộc gọi từ những người không mong muốn hay từ các dịch vụ quảng cáo đầy rắc rối? Lúc này, giải pháp dành cho bạn là một ứng dụng chặn cuộc gọi thông minh với cách sử dụng dễ dàng nhất. Dưới

Đăng ký đột kích, đăng ký CF, tạo tài khoản game đột kích

Đăng ký Đột Kích, tạo tài khoản CF giúp bạn tham gia vào các trận đấu súng cực kỳ hấp dẫn trên máy tính hiện nay. Nếu bạn đã có tài khoản VTC thì bạn có thể tiến hành đăng nhập luôn vào game để chơi Đột Kích, còn nếu

Những mẹo duy trì kết nối với mạng di động ở trong nhà

Trước khi tìm ra giải pháp cho vấn đề tiếp sóng di động kém, bạn cần biết điều gì gây ra vấn đề đó. Rõ ràng nhất là khoảng cách. Khi cột sóng di động gần nhất cũng cách bạn một quãng đường xa, dĩ nhiên điện thoại của

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá Loa Bluetooth Tronsmart Element T6 – Gã black panther châu Á

Tronsmart là cái tên còn khá mới lạ bên cạnh những ông lớn như Sony, JBL,.. nhưng không vì thế mà hãng loa đến từ Trung Quốc này sản xuất nhưng sản phẩm giá rẻ với chất lượng làng nhàng như đồng hương khác. Chất lượng

Đánh giá Xiaomi Redmi 10: Smartphone vừa “ngon” vừa “bổ” lại “quá rẻ”

Redmi 10 chỉ thuộc phân khúc tầm trung giá rẻ nhưng sở hữu thiết kế, cấu hình và khả năng chụp ảnh vô cùng ấn tượng. Theo đánh giá Xiaomi Redmi 10 của giới công nghệ đây chính là chiếc điện thoại tuyệt vời nhất trong

Đánh giá Range Rover Velar R-Dynamic SE P250 - The Avant-garde Range Rover!

Leonardo da Vinci đã có một câu danh ngôn bất hủ: “Simplicity is the ultimate sophistication” (Sự đơn giản cũng là sự tinh tế tột cùng), và đó là triết lý thiết kế tột bậc mà nhiều nhà thiết kế đã, đang và sẽ theo