Trong khi bộ phim bom tấn 'Spider Man' công chiếu và đạt doanh thu kỷ lục tuần qua, các nhà khoa học cũng vừa công bố phát minh ra loại tơ 'người nhện' siêu bền, sử dụng quy trình sản xuất thân thiện với môi trường.
Trước đó, để làm ra những sợi dai chắc, nhà sản xuất phải tốn nhiều năng lượng và dung môi độc hại trong điều kiện nhiệt độ lên tới 200 độ C, thậm chí 1.500 độ C đối với sợi carbon. Công nghệ mới có thể chế tạo sợi tơ nhện tổng hợp ở nhiệt độ thường, sử dụng nước và các chất có sẵn trong tự nhiên.

Những nhà nghiên cứu đã tạo ra loại vật liệu mô phỏng tơ nhện, có đặc tính siêu dai, bền.
Các nhà hóa học và vật liệu đã nghiên cứu tơ nhện trong hàng chục năm qua. Đó là nguyên liệu kỳ diệu của thiên nhiên với lượng nhất định có độ bền gấp nhiều lần so với thép có cùng đường kính.
Được tài trợ từ Hội đồng Kỹ sư và Khoa học Vật lý Vương quốc Anh cùng quỹ Leverhulme Trust, một nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Cambridge (Anh) đã tạo ra những sợi tơ từ việc quay vật liệu dẻo có tên hydrogel, tùy thuộc vào công thức hóa học, có thành phần nước chiếm tới 98%. 2% còn lại bao gồm silica và cellulose, những nguyên liệu tự nhiên.
Bằng các phản ứng hóa học, nhóm nghiên cứu có thể kéo dài những sợi từ hydrogel, gắn kết chúng chặt chẽ với nhau bằng cấu trúc phân tử hình thùng rượu (cucurbiturils). Những sợi tơ riêng rẽ mỏng hơn tóc người nhưng có thể bện lại để tạo nên sợi dày hơn.
Darshil Shah thuộc khoa Kiến trúc Đại học Cambridge cũng là đồng tác giả dự án cho biết, một sợi tơ siêu phân tử có đường kính 6 micromet, so với tơ nhện 5 micromet và tóc người 80 micromet. Họ sẽ bện các sợi để tạo ra đường kính từ 10 đến 100 micromet.

Bảng so sánh hệ số giảm chấn của các loại vật liệu, trong đó sợi tơ cấu trúc siêu phân tử (cột màu đỏ) có hệ số cao thứ 2.
Khác với các loại tơ sợi hiện đang dùng trong ngành may mặc, loại tơ nhện tổng hợp có nhiều ưu điểm hơn. Do được tạo ra trong nhiệt độ thường và dính với nhau bằng liên kết hóa học siêu phân tử quan hệ chủ-khách, các nhà sản xuất sẽ tránh phải sử dụng các chất độc hại hoặc làm việc với nhiệt độ cao.
Chuyên gia tiết lộ, ngoài độ bền vượt trội so với các loại vải truyền thống, những sợi tơ siêu bền này có thể dệt dùng cho quần áo chống xước quân đội, vải bạt hay vải siêu nhẹ cho dù, khinh khí cầu.
Do có nguồn gốc tự nhiên, các sợi tơ hoàn toàn tương hợp sinh học. Những ứng dụng y sinh học có thể được dùng ví dụ như thiết bị cho chấn thương cột sống hoặc lưng. Các sợi này cũng có thể dùng để tăng cường cho các loại sợi tổng hợp truyền thống.
Nhóm nghiên cứu cho biết nghiên cứu của họ lấy cảm hứng từ nhện, loài vật tiến hóa hàng trăm triệu năm để sản xuất ra những sợi tơ siêu bền mà không hao phí nhiều năng lượng.
Hoàng Phương
Theo Đời sống & Pháp lý