Liệu có thể chế tạo vật liệu đánh bại được sự kỳ diệu của graphene?

Tạo ra một vật liệu tương tự graphene mà có tính bán dẫn sẽ mở ra nhiều hướng ứng dụng tuyệt vời trong công nghệ kỹ thuật số.

Vật liệu nào có thể đánh bại graphene, siêu vật liệu chỉ dày một lớp nguyên tử mà cứng hơn thép đến 200 lần? Các nhà khoa học có vẻ đã tìm ra nó, ít nhất là trên lý thuyết. Thay vì một mạng lưới nguyên tử carbon tạo ra graphene, vật liệu này sử dụng một mạng lưới tương tự gồm silic, bo và nitơ. Nó sẽ 'sao chép' toàn bộ những tính chất của graphene mà giá thành chế tạo lại không hề tốn kém.


Cấu trúc của loại vật liệu hứa hẹn sẽ đánh bại graphene.

Nghiên cứu về loại vật liệu đánh bại graphene được thực hiện trong sự hợp tác của Đại học Kentucky, Hoa Kỳ, cơ sở nghiên cứu Daimler tại Đức và Viện Cơ cấu điện tử và laser, Hy Lạp. Các nhà khoa học sử dụng mô phỏng máy tính để xây dựng lên một vật liệu rẻ và ổn định hơn graphene từ các nguyên tử silic, bo và nitơ.

Theo đó, tương tự graphene vật liệu này là rất bền vững. Madhu Menon, một nhà vật lý tại Trung tâm khoa học máy tính Đại học Kentucky cho biết: 'Chúng tôi đã làm nóng vật liệu này lên tới 1000oC, nó vẫn không bị phá vỡ'.

Nghe có vẻ rất ấn tượng nhưng thực sự các nhà khoa học mới đốt nóng vật liệu này trên máy vi tính. Đơn giản là nó chưa được tạo ra thực sự. Vậy tại sao họ tự tin khẳng định kết quả của mình?

Ba nhà khoa học trong nghiên cứu gồm Menon, Antonis Andriotis đến từ Viện Cơ cấu điện tử và laser, Hy Lạp và Ernst Richter của Daimler đã sử dụng những tính toán lý thuyết tối tân nhất hiện nay. Họ làm rõ graphene có một nhược điểm lớn: nó hành xử như một kim loại chứ không giống chất bán dẫn. Điều này, vật liệu mới của họ có thể khắc phục được.

Tính bán dẫn của vật liệu mới được xây dựng trên thành phần silic trong nó. Các ô mạng cũng sẽ có dạng lục giác như graphene. Điều này khắc phục được tính thiếu bền vững cho cấu trúc phẳng của 3 nguyên tử silic, bo và nitơ kết hợp.


Mạng graphene gồm những nguyên tử carbon giống hệt nhau như thế này, nó có tính chất giống một kim loại hơn là chất bán dẫn.

Tạo ra một vật liệu tương tự graphene mà có tính bán dẫn sẽ mở ra nhiều hướng ứng dụng tuyệt vời trong công nghệ kỹ thuật số. Ai cũng biết rằng những con chip bán dẫn điện tử đang mỏng dần đi. Chúng càng mỏng bao nhiêu, máy tính sẽ càng nhỏ gọn và mạnh mẽ. Nhưng rồi những con chip sẽ không thể mỏng đi mãi mãi.

'Chúng tôi biết công nghệ chip bán dẫn đang đạt tới giới hạn của nó. Chúng ta ngày càng kì vọng chúng nhỏ và nhỏ hơn nữa', Menon nói. 'Nhưng mọi người đều biết chúng không thể cứ mỏng đi mãi, chúng ta cần một loại vật liệu tốt hơn'.

Thứ mà Menon ám chỉ chính là vật liệu mà họ phát triển trên máy tính tại Trung tâm khoa học máy tính Đại học Kentucky. Cho đến nay, nó được đánh giá là thành công trên mô hình lý thuyết. Bước tiếp theo các nhà khoa học sẽ phải tìm cách để tạo ra vật liệu này trong thực tế.

'Lý thuyết cuối cùng sẽ phải được xác minh bằng thực nghiệm, càng sớm càng tốt', Menon nói. Nếu thành công, vật liệu này chắc chắn sẽ mở ra một trang mới cho ngành khoa học vật liệu. 'Chúng ta có thể kì vọng về những bất ngờ sẽ được tạo ra', Menon kết luận.

Từ khoá : graphene

TIN LIÊN QUAN

Galaxy Note 10 sẽ sử dụng công nghệ pin "graphene", thời lượng dài hơn 45%

Bây giờ, sau khoảng 1 năm phát triển thì nguồn tin trong chuỗi sản xuất tuyên bố rằng pin graphene của Samsung đã hoàn thiện và thậm chí có thể áp dụng trên smartphone vào năm sau.

Kawasaki Ninja ZX-10R 2022 lộ diện phiên bản mới màu Xám Graphene Steel Grey.

Kawasaki tại thị trường Mỹ vừa ra mắt phiên bản mới của mẫu Ninja ZX-10R 2022 với biến thể màu xám Graphene Steel Grey đầy cứng cáp và lôi cuốn, rất...

Samsung đã tạo ra "quả cầu graphene" phủ lên 2 cực trong pin Li-ion

Pin Li-ion được thương mại hóa lần đầu vào năm 1991 và đang được sử dụng rộng rãi trên thị trường di động cũng như phương tiện chạy điện.

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.

Galaxy Note 10 sẽ được trang bị công nghệ pin Graphene, tăng thời lượng sử dụng hơn 45%

Sau nhiều năm phát triển, một nguồn rò rỉ nội bộ đã cho biết, pin graphene mới đã được nghiên cứu thành công và có thể được đưa vào một số thiết bị của Samsung vào năm sau. Như đã đề cập ở trên, loại pin này sẽ cho phép người dùng sử dụng máy lâu

Galaxy Note10 sẽ sử dụng công nghệ pin graphene, thời lượng sử dụng tăng 45%

Bây giờ, sau nhiều năm phát triển thì một người làm trong ngành công nghiệp này vừa tuyên bố rằng pin graphene của Samsung về cơ bản đã được thực hiện thành công và thậm chí nó có thể được đưa vào sử dụng trên các mẫu flagship ra mắt vào đầu năm

Samsung phát triển thành công công nghệ pin sử dụng graphene, sạc nhanh gấp 5 lần

Viện Công nghệ Tiên tiến của Samsung cho biết, pin graphene sẽ có công suất cao hơn 45% so với các mẫu pin hiện tại trên thị trường. Bên cạnh đó, loại pin mới này chỉ mất 12 phút để sạc đầy trong khi các loại pin hiện có phải mất hàng giờ đồng hồ.

Loại vật liệu mà Samsung đang bí mật phát triển?

'Vũ khí' bí mật mang tên Graphene, một loại vật liệu mới được hàng Samsung tiết lộ cho giới truyền thông trong thời gian vừa qua TIÊU ĐIỂM: Đập hộp Galaxy S5 màu vàng chính hãng

THỦ THUẬT HAY

Mẹo nhỏ giúp sạc pin iPhone nhanh hơn thông thường

Sạc iPhone là một trong những câu chuyện khá phổ biến bởi lượng người dùng thiết bị này trên thị trường rất nhiều. Thường thì việc làm của chúng ta hằng ngày là cần cắm vào bộ sạc và chờ đến khi iPhone của bạn có đầy

Chia sẻ cách tạo widget trong suốt trên iOS 14 đơn giản, nhanh chóng

iOS 14 đã chính thức ra mắt người dùng và có rất nhiều tính năng thú vị. Trong bài viết này chúng tôi sẽ chia sẻ với bạn một thủ thuật rất hay đó là cách tạo widget trong suốt trên iOS 14. Trước hết, các bạn cần phải

5 cách sửa lỗi tai nghe tự tăng giảm âm lượng trên điện thoại cực hiệu quả

Bạn đã bao giờ gặp phải lỗi âm lượng tai nghe tự tăng giảm khi sử dụng điện thoại hay chưa? Tham khảo ngay những cách sửa lỗi tai nghe tự tăng giảm âm lượng cực hiệu quả sau đây. Thử sử dụng một tai nghe khác Đây là

Khám phá TOP 5 game bóng đá Offline nhẹ cho PC yếu thỏa mãn đam mê

Nếu bạn là một tín đồ của môn thể thao “Vua” thì nhất định không thể bỏ qua TOP 5 tựa game bóng đá Offline nhẹ cho máy tính cấu hình yếu đáng chơi nhất sau đây. TOP 5 game bóng đá Offline nhẹ cho PC yếu Dưới đây là gợi

10 cơn ác mộng bảo mật được tiết lộ tại hội nghị Black Hat và Def Con

Lại một lần nữa hồi chuông an ninh bảo mật rung lên khi mới đây các tin tặc của Nga đã tấn công và lấy được 1,2 tỷ tài khoản người dùng. Nhưng chúng ta lại càng lo lắng khi hội nghị Black Hat và Def Con năm 2014 tiết lộ

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá pin LG Gram 14": lướt web liên tục hơn 12 tiếng, chơi game online hơn 6 tiếng

Chiếc LG Gram mà mình sử dụng để test trong bài viết này là phiên bản 14 inch màu xám được cài sẵn hệ điều hành Windows 10. Máy được trang bị bộ pin 4 cell dung lượng 60.06Wh và theo những gì nhà sản xuất nói thì nó có

Mở hộp và trải nghiệm nhanh camera Nokia 7 Plus: Rất ấn tượng

Toàn màn hình là xu hướng thiết kế của điện thoại thông minh trong năm 2017. Đại đa số các nhà sản xuất đã chuyển đổi một phần các sản phẩm chủ chốt của mình theo xu hướng này. Ở MWC 2018, HMD Global cũng không chịu

So tài Pixelbook vs MacBook Pro, đâu là người chiếm ưu thế?

Theo DigitalTrends, những chuyên gia đã thiết kế nên Macbook Pro lẫn Pixelbook dường như có cùng một suy nghĩ: họ đều muốn một chiếc laptop vừa đẹp, sang trọng, vừa mạnh mẽ đủ để giải quyết mọi nhu cầu công việc.