Các khoa học gia Nhật Bản ra mắt vật liệu mới cỏ thể "làm thay đổi vũ trụ học và y học"

Siêu vật liệu Ti-Al do các nhà khoa học Nhật Bản tạo ra - Ảnh: Sheng Xu

Loại vật liệu mới này là một hợp kim siêu đàn hồi titan-nhôm (Ti-Al), vừa nhẹ vừa bền.

Nó có thể duy trì độ đàn hồi siêu việt trong phạm vi nhiệt độ chưa từng có, từ âm 452 độ đến 260 độ, tức từ nhiệt độ của heli lỏng cho đến nhiệt độ cao hơn đáng kể so với nước sôi.

Theo Tiến sĩ Sheng Xu thuộc Viện Nghiên cứu khoa học liên ngành Frontier thuộc Đại học Tohoku, đây là loại hợp kim đầu tiên có thể duy trì độ siêu đàn hồi ở phạm vi nhiệt độ khắc nghiệt như vậy.

Các đặc tính đó nó trở nên lý tưởng cho các sứ mệnh không gian trong tương lai, chẳng hạn như tạo ra lốp siêu đàn hồi cho xe tự hành trên Mặt Trăng hoặc các hành tinh khác, vốn có bề mặt phức tạp không thể dự đoán và những biến động nhiệt độ khắc nghiệt.

Điều này sẽ mở đường cho các cuộc thám hiểm đòi hỏi tiếp cận trực tiếp mục tiêu đến các hành tinh và các mặt trăng xa xôi, mở ra cánh cửa mới cho vũ trụ học.

Tính linh hoạt của hợp kim ở nhiệt độ cực thấp khiến nó trở thành vật liệu đầy hứa hẹn cho nhiều ngành công nghiệp xanh trong tương lai.

Ngoài ra, hợp kim này có thể được ứng dụng trong các thiết bị đòi hỏi tính linh hoạt, chẳng hạn như các thiết bị y tế - ví dụ như stent.

Hiện nay, hầu hết các hợp kim "ghi nhớ hình dạng", tức có khả năng đàn hồi cao đủ để lấy lại hình dạng ban đầu sau khi bị lực tác động, đều bị giới hạn ở một số phạm vi nhiệt độ nhất định.

Hợp kim Ti-Al mới khắc phục được hạn chế này.

Để tạo ra nó, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật tiên tiến để tạo ra cấu trúc vi mô chính xác, đồng thời tối ưu hóa các phương pháp xử lý, đặc biệt là xử lý nhiệt để đạt được các đặc tính vật liệu mong muốn.

"Khám phá này không chỉ đặt ra một tiêu chuẩn mới cho vật liệu siêu đàn hồi mà còn đưa ra các nguyên tắc mới cho thiết kế vật liệu, chắc chắn sẽ truyền cảm hứng cho những đột phá tiếp theo trong khoa học vật liệu" - Tiến sĩ Sheng Xu nói.

TH