Loại nhựa có khả năng hàn gắn vết nứt và kéo dài tuổi thọ của vệ tinh

Loại nhựa có khả năng hàn gắn vết nứt và kéo dài tuổi thọ của vệ tinh

Thứ 7, 21/07/2018 | 18:00
Một loại nhựa đặc biệt có khả năng tự hàn gắn các vết nứt vỡ, đồng thời, khi tiếp xúc với ánh sáng sẽ kéo dài tuổi thọ của vệ tinh.

Các nhà khoa học cho biết rằng, loại nhựa polyme này có thể tự hàn gắn các vết nứt vỡ trên bề mặt vệ tinh bằng cách chuyển đổi từ một cấu trúc cứng cáp thành một chất mềm dẻo hơn, dễ uốn khi tiếp xúc với ánh sáng nhất định.

Trong những điều kiện nhất định, nhựa được sử dụng bởi các nhà nghiên cứu có thể trở nên mềm dẻo và linh động hơn gấp 10 lần.

Loại nhựa này cũng có thể ứng dụng trong việc bọc các phương tiện di chuyển trên Trái Đất, điển hình là ô tô, giúp chúng có khả năng tự hồi phục sau khi xảy ra va chạm.

Jeremiah Johnson, Giáo sư hóa học tại viện Công nghệ Massachusetts (MIT), và cũng là người đứng đầu nghiên cứu này cho biết: “Chúng ta có thể chuyển đổi trạng thái vật chất qua lại, và ở mỗi trạng thái đó, chúng sẽ hoạt động như một loại vật liệu khác dù có cùng phần hợp thành”.

Thông thường, khi một vật liệu đã được định hình, độ cứng của nó không thể chuyển đổi.

Ví dụ, một quả bóng vẫn còn độ đàn hồi, chúng ta không thể khiến nó trở nên giòn, dễ vỡ mà không thay đổi cấu trúc hóa học của nó.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một loại vật liệu có khả năng chuyển đổi trạng thái.

Các nhà khoa học ở MIT đã tạo ra điều này bằng cách đưa các polyme vào một phân tử nhạy cảm với ánh sáng có thể được sử dụng để thay đổi các liên kết trong vật liệu.

Vật liệu được sử dụng trong nghiên cứu mới nhất đó chính là polymer polyethylene glycol (PEG). Tuy nhiên các nhà khoa học cho rằng nghiên cứu này có thể thành công với mọi loại polyme.

Tiến sĩ Johnson cho biết: “Nếu bất kỳ thứ gì được làm từ nhựa và cao su và có khả năng tự phục hồi sau khi bị hư hại vậy thì chúng ta không cần phải vứt chúng đi nữa”.

Ông cũng nói thêm: “Có thể điều này gần với việc vật liệu polyme sẽ làm tăng tuổi thọ lâu dài của vật hơn”.

Cuộc sống số - Loại nhựa có khả năng hàn gắn vết nứt và kéo dài tuổi thọ của vệ tinh

Vật liệu polyme bao gồm các cấu trúc khối rỗng (cage-like) chứa kim loại kết hợp với nhau bằng cách sử dụng các liên kết polyme linh hoạt.

Quá trình này mất 5 tiếng để hoàn thành, và những nhà nghiên cứu nhận thấy rằng, họ có thể thực hiện sự chuyển đổi tới 7 lần. Sau mỗi lần chuyển đổi, một lượng phần trăm nhỏ polyme sẽ  thất bại khi chuyển đổi ngược trở lại. Điều này có nghĩa rằng vật liệu đến cuối cùng sẽ vỡ thành từng mảnh.

Vật liệu polyme bao gồm các cấu trúc khối rỗng (cage-like) chứa kim loại kết hợp với nhau bằng cách sử dụng các liên kết polyme linh hoạt.

Các nhà nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme này bằng việc gộp polyme thành một nhóm gọi là ligand (phối tử), có thể liên kết với một nguyên tử kim loại.

Trong trường hợp này, palladium - có thể tạo thành liên kết với bốn phân tử phối tử, tạo ra các cụm cấu trúc khối rỗng.

Khi các nhà nghiên cứu chiếu ánh sáng xanh lục vào, liên kết góc trở nên nhỏ hơn, và các cụm liên kết nhỏ hơn được tổ chức lại.

Cuộc sống số - Loại nhựa có khả năng hàn gắn vết nứt và kéo dài tuổi thọ của vệ tinh (Hình 2).

Sử dụng một dụng cụ là máy đo lực tốc để đo tính chất cơ học của vật liệu.

Khi vật liệu ở trạng thái cụm nhỏ, nó trở nên mềm dẻo hơn gấp mười lần và linh động hơn.

Tiến sĩ Johnson cho biết: “Chúng có thể bị chảy ra khi nhiệt độ tăng cao,  có nghĩa là chúng ta có thể cắt ra và nhờ vào nhiệt độ ấm đó để hàn gắn vết bị hư hỏng”.

Tuy nhiên, palladium là chất liệu đắt đỏ và hiếm vậy nên ít được ứng dụng, do đó cần phải nghiên cứu để tìm ra vật liệu thay thế mà giá thành rẻ hơn.

Đội ngũ nghiên cứu viên cũng đang tạo ra một loại vật liệu có khả năng chuyển đổi từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng. Họ cũng đang sử dụng ánh sáng để tạo ra các mô hình của các phần mềm dẻo và rắn trong cùng một vật liệu.

Nghiên cứu được tài trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia và được công bố trên tạp chí Nature.

H.T  (Dailymail)

Các nhà khoa học tìm ra cách tiêu hủy nhựa chỉ trong vài ngày

Thứ 5, 19/04/2018 | 19:19
Mới đây, các nhà khoa học đã vô tình tạo ra một loại enzyme đột biến có khả năng tiêu hủy nhựa chỉ trong vài ngày. Đây là tin tức rất đáng mừng khi vấn nạn rác thải nhựa khó phân hủy đang ngày càng tấn công thế giới.

Tinh trùng con người được đưa lên trạm vũ trụ ISS

Thứ 5, 12/04/2018 | 08:17
NASA đang có những bước đi cụ thể để tìm ra lời giải cho câu hỏi con người có thể sinh con trong vũ trụ không. Tổ chức này mới đây đã đưa tinh trùng con người lên trạm vũ trụ ISS.
Cùng chuyên mục

Nền tảng số quản lý chứng từ khấu trừ thuế thu nhập cá nhân điện tử

Thứ 5, 04/08/2022 | 10:45
Đây là nền tảng cho phép các doanh nghiệp tạo lập, quản lý Chứng từ khấu trừ thuế thu nhập cá nhân (TNCN) điện tử theo đúng chuẩn Quy định của Bộ Tài chính.

Việt Nam có nhu cầu đáng kể trong việc ứng dụng tài năng AI

Thứ 3, 26/07/2022 | 19:43
Chính phủ đã ban hành chiến lược quốc gia về nghiên cứu phát triển, ứng dụng AI đến năm 2030, để đưa Việt Nam trở thành trung tâm đổi mới sáng tạo và AI trong ASEAN.

Chiến lược giữ Bitcoin qua đêm nóng một thời đã mất đi ánh hào quang

Thứ 3, 19/07/2022 | 08:06
Mua Bitcoin giá đóng cửa, bán giá mở vẫn luôn là chiến lược chiến thắng. Thế nhưng, diễn biến thị trường kỹ thuật số vài tuần gần đây đã khác.

Hiếu PC tiết lộ điểm yếu của đa số người Việt khi cài đặt mật khẩu

Thứ 6, 15/07/2022 | 07:00
Hiện tại, có khoảng 3,4 triệu người Việt thường xuyên sử dụng mật khẩu dạng 123456 bởi… dễ nhớ.

One Mount nhận giải thưởng cung ứng và logistics từ Google

Thứ 5, 30/06/2022 | 14:48
Tập đoàn One Mount vừa được Google vinh danh là đối tác có chuỗi cung ứng và logistics xuất sắc nhất năm 2021 cho giải thưởng Google Cloud Customer Award.
     
Nổi bật trong ngày

iPhone 14 có thể tăng giá mạnh

Thứ 5, 11/08/2022 | 16:35
Với một số nâng cấp đáng chú ý, đặc biệt là trên phiên bản Pro, giá bán trung bình của dòng iPhone sắp ra mắt vào tháng 9 có thể cao hơn thế hệ trước.

Ưu tiên sử dụng giải pháp an toàn thông tin mạng Make in Viet Nam

Thứ 5, 11/08/2022 | 12:14
Chiến lược An toàn, An ninh mạng quốc gia đặt mục tiêu cụ thể đến năm 2025 duy trì thứ hạng 25 đến 30 về Chỉ số GCI theo đánh giá Liên minh Viễn thông quốc tế.

Giá Bitcoin tăng nóng sau thông tin lạm phát của Mỹ thấp hơn dự kiến

Thứ 5, 11/08/2022 | 17:54
CPI tại Mỹ trong tháng 7 thấp hơn dự kiến, vốn hóa thị trường tiền điện tử nhanh chóng tăng thêm hơn 50 tỷ USD chỉ trong một giờ.