Ứng dụng thú vị từ sapphire siêu cấp

Ứng dụng thú vị từ sapphire siêu cấp
Sapphire được biết đến với độ bền, khiến loài đá quý này trở thành vật liệu thiết yếu trong quốc phòng, đồng hồ cao cấp và dụng cụ khoa học.

Ứng dụng thú vị từ sapphire siêu cấp

Saphire ẩn chứa nhiều ứng dụng thú vị.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Texas ở Austin (Mỹ) đã phát triển kỹ thuật để biến sapphire thành thứ có giá trị với khả năng chống sương mù, bám bụi và duy trì độ trong suốt trong những môi trường khắc nghiệt nhất. Từ đó, có thể định hình lại các ngành công nghiệp từ đồ điện tử đến thám hiểm không gian.

Tiềm năng của sapphire

Sapphire được biết đến với độ bền, khiến loài đá quý này trở thành vật liệu thiết yếu trong quốc phòng, đồng hồ cao cấp và dụng cụ khoa học.

Tuy nhiên, theo PGS Chih-Hao Chang - Khoa Kỹ thuật Cơ khí Walker của Đại học Texas và là người đứng đầu nghiên cứu, sapphire là một vật liệu có giá trị cao vì độ cứng và nhiều ưu điểm khác.

Tuy nhiên, những đặc tính khiến nó trở nên hấp dẫn cũng khiến nó khó sản xuất ở quy mô nhỏ. Để vượt qua thách thức này, PGS Chang và nhóm của ông đã tạo ra các cấu trúc nano dựa trên sapphire duy trì các đặc tính đáng chú ý của vật liệu đồng thời giới thiệu các tính năng mới.

Những cấu trúc này cung cấp tỷ lệ khung hình cao nhất từng được ghi nhận đối với sapphire, do đó tăng cường chức năng mà không ảnh hưởng đến độ bền của nó.

Từ cấu trúc nano đến siêu vật liệu

Dạng sapphire mới hoạt động khác với sapphire khối truyền thống. Mặc dù không chống trầy xước tốt như loại chưa biến đổi, nhưng nó vẫn có thể so sánh với vonfram và thủy tinh truyền thống. Tuy nhiên, bước đột phá thực sự nằm ở khả năng đẩy lùi sương mù, bụi và ánh sáng chói trong khi vẫn giữ được tính toàn vẹn về mặt cấu trúc.

“Điều này rất thú vị vì các cấu trúc nano theo truyền thống được coi là dễ vỡ, nhưng việc chế tạo chúng bằng sapphire có thể giải quyết được vấn đề này”, TS Kun-Chieh Chien từ phòng thí nghiệm của ông Chang cho biết.

Việc tạo ra các cấu trúc nano sapphire này mở ra cánh cửa cho một thế hệ vật liệu mới vừa có khả năng phục hồi vừa đa chức năng. Khả năng tự làm sạch khiến chúng đặc biệt hữu ích cho các môi trường mà việc bảo trì khó khăn hoặc không thể thực hiện được.

Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu đã quan sát mắt bướm đêm và tìm thấy cấu trúc nhỏ giúp côn trùng này nhìn thấy trong bóng tối bằng cách giảm độ chói. Lấy cảm hứng từ điều này, họ đã thiết kế các cấu trúc nano sapphire giúp bề mặt trong hơn và dễ nhìn hơn. Tuy nhiên, lợi ích không dừng lại ở đó. Các cấu trúc nano này cũng ngăn sương mù. Thiết kế đặc biệt của chúng ngăn hơi ẩm hình thành, giúp ống kính và cửa sổ luôn trong vắt.

Giống như lá sen, chúng làm cho các giọt nước đọng lại và lăn ra ngoài, giúp bề mặt khô ráo và sạch sẽ mà không tốn nhiều công sức. “Cấu trúc nano sapphire của chúng tôi không chỉ đa chức năng mà còn bền chắc về mặt cơ học, trở nên lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền và hiệu suất cao”, sinh viên Mehmet Kepenekci trong nhóm nghiên cứu cho biết.

Cải thiện cuộc sống hàng ngày

này có thể thay đổi cuộc sống hàng ngày theo những cách đáng ngạc nhiên. Hãy tưởng tượng màn hình không bao giờ bị trầy xước và luôn trong suốt, ngay cả dưới ánh nắng gay gắt. Kính không bị mờ? Có thể. Cửa sổ ô tô luôn trong suốt bất kể độ ẩm? Cũng có thể. Máy ảnh và các ống kính khác có thể hoạt động tốt hơn mà không bị ánh sáng chói khó chịu. Ngay cả kính chắn gió cũng có thể ngừng bám bụi, nghĩa là ít phải vệ sinh hơn và có tầm nhìn tốt hơn.

Tuy nhiên, không chỉ có sự tiện lợi, các ngành công nghiệp cần độ trong hoàn hảo - như hình ảnh y tế, hàng không và quang học - cũng có thể thấy những cải tiến lớn. Cấu trúc nano sapphire giúp tạo ra thiết bị mạnh hơn, đáng tin cậy hơn, bền hơn và hoạt động tốt hơn trong những tình huống quan trọng.

Ứng dụng thú vị từ sapphire siêu cấp

GS Chih-Hao Chang (áo sáng) cùng các thành viên trong phòng thí nghiệm.

Bước ngoặt cho thám hiểm không gian

Ngoài ra, sapphire cũng có thể đóng vai trò quan trọng trong các sứ mệnh không gian vì bụi tích tụ là vấn đề chính đối với tàu vũ trụ và tàu đổ bộ hành tinh. Thiết bị được gửi đến Mặt Trăng hoặc Sao Hỏa thường bị phủ bụi, làm giảm hiệu quả và tuổi thọ.

Các phương pháp vệ sinh truyền thống không khả thi trong không gian, khiến bề mặt tự làm sạch trở thành tài sản có giá trị cho các sứ mệnh tương lai.

Andrew Tunell – thành viên nhóm nghiên cứu cho biết: “Bề mặt sapphire tự làm sạch của chúng tôi có thể duy trì 98,7% diện tích không có bụi chỉ bằng trọng lực”. Đây là một cải tiến đáng kể so với các công nghệ giảm thiểu bụi hiện có và đặc biệt có lợi cho các ứng dụng trong không gian, nơi không dễ dàng có nước để làm sạch.

Bằng cách kết hợp các cấu trúc nano sapphire vào thiết bị không gian, nhóm nghiên cứu có thể bảo đảm các thiết bị quan trọng vẫn hoạt động trong thời gian dài hơn, cải thiện tỷ lệ thành công của các sứ mệnh ngoài Trái đất.

Cấp độ cải tiến tiếp theo

Bước tiếp theo của các nhà nghiên cứu là mở rộng quy mô sản xuất và nhiều ứng dụng thực tế hơn nữa. Họ muốn chế tạo những cấu trúc nano này trên những bề mặt lớn hơn, tinh chỉnh thêm các đặc tính cơ học và hóa học của chúng, đồng thời mở rộng các ứng dụng tiềm năng của chúng. Sapphire vốn đã rất cứng, nhưng các nhà khoa học đang từng bước khiến nó có thể trở thành một trong những vật liệu quan trọng nhất của tương lai

Bình luận

0 bình luận, đánh giá

TVQuản trị viênQuản trị viên

Xin chào quý khách. Quý khách hãy để lại bình luận, chúng tôi sẽ phản hồi sớm

Trả lời.
Thông tin người gửi
Nhấn vào đây để đánh giá
Thông tin người gửi
Cùng chuyên mục
Văn Toàn nghỉ hết lượt đi V-League 2025/26

Văn Toàn nghỉ hết lượt đi V-League 2025/26

13-08-2025 19:21

Tiền vệ Văn Toàn của Thép Xanh Nam Định phải làm khán giả hết lượt đi V-League 2025/26 hậu phẫu thuật sụn chêm gối.

Bài xem nhiều

Đáng chú ý

Nổi bật trang chủ
Ông lão mang thuốc súng, đạn chì ra chợ bán
13 Tháng 08, 2025

Thuốc súng, đạn chì được một người đàn ông bày bán tại chợ Phú Cường, tỉnh Phú Thọ.

Đọc thêm
Siêu mẫu Minh Tú 'ẩn ý' nhắc Hoa hậu Thùy Tiên

Siêu mẫu Minh Tú 'ẩn ý' nhắc Hoa hậu Thùy Tiên

13 Tháng 08, 2025

Minh Tú và Thùy Tiên không chỉ là cô trò mà còn là những người bạn thân thiết, chia sẻ kinh nghiệm sống và hỗ...

Công an tỉnh Phú Thọ mở đường dây nóng nhận tin báo vụ lừa tiền ảo hàng tỷ USD

Công an tỉnh Phú Thọ mở đường dây nóng nhận tin báo vụ lừa tiền ảo hàng tỷ USD

13 Tháng 08, 2025

Công an tỉnh Phú Thọ kêu gọi người dân cung cấp thông tin vụ lừa đảo tiền ảo Paynetcoin và sàn FMCPAY quy mô hàng...

Tổng thống Putin cảm ơn nhà lãnh đạo Triều Tiên vì ủng hộ Nga trong xung đột Ukraine

Tổng thống Putin cảm ơn nhà lãnh đạo Triều Tiên vì ủng hộ Nga trong xung đột Ukraine

13 Tháng 08, 2025

Theo thông báo từ Điện Kremlin, trong cuộc điện đàm hôm thứ Ba 12/8, Tổng thống Nga Vladimir Putin Putin đã ca ngợi ông nhà...

Các diễn viên phim giờ vàng làm người mẫu tạo cảm hứng cho các em nhỏ

Các diễn viên phim giờ vàng làm người mẫu tạo cảm hứng cho các em nhỏ

13 Tháng 08, 2025

Cherry An Nhiên, Minh Cúc, Cù Trà duyên dáng làm mẫu, lan tỏa niềm vui và cảm hứng, khơi dậy sự tự tin cho các...

Top các quán cà phê rực sắc đỏ tại Hà Nội trước thềm Quốc khánh 2/9 nhất định phải check-in

Top các quán cà phê rực sắc đỏ tại Hà Nội trước thềm Quốc khánh 2/9 nhất định phải check-in

13 Tháng 08, 2025

Những ngày trước thềm Quốc khánh 2/9, Hà Nội không chỉ rực rỡ trong sắc cờ mà còn đón chào một hành trình trở về...

Danh sách dự V-League 2025/26 của CLB Hoàng Anh Gia Lai

Danh sách dự V-League 2025/26 của CLB Hoàng Anh Gia Lai

13 Tháng 08, 2025

Dưới đây là danh sách đăng ký tham dự V-League 2025/26 của đội bóng phố Núi CLB Hoàng Anh Gia Lai.

Hà Nội không cấm mang xe đạp điện lên các tuyến đường sắt đô thị

Hà Nội không cấm mang xe đạp điện lên các tuyến đường sắt đô thị

12 Tháng 08, 2025

Ngày 12/8, Công ty TNHH MTV Đường sắt Hà Nội cho biết, chưa ban hành quy định cấm mang xe đạp điện gấp có gắn...

Nhóm người ngoại quốc tổ chức chiếm đoạt 30 tỷ đồng từ thẻ tín dụng người khác

Nhóm người ngoại quốc tổ chức chiếm đoạt 30 tỷ đồng từ thẻ tín dụng người khác

12 Tháng 08, 2025

Công an TP Đà Nẵng vừa bắt giữ 3 người Trung Quốc chiếm đoạt 30 tỷ đồng bằng thẻ thanh toán quốc tế.

Sana phủ nhận tin đồn hẹn hò G-Dragon, khẳng định chỉ hợp tác công việc

Sana phủ nhận tin đồn hẹn hò G-Dragon, khẳng định chỉ hợp tác công việc

12 Tháng 08, 2025

Sau 4 tháng vướng nghi vấn tình cảm với G-Dragon, thành viên Sana của nhóm TWICE chính thức phủ nhận hẹn hò.

OpenAI sắp ra mắt mô hình GPT-5

OpenAI sắp ra mắt mô hình GPT-5

12 Tháng 08, 2025

GPT-5 của OpenAI, phiên bản mới nhất của công nghệ AI đã hỗ trợ cho ChatGPT vào năm 2022, sắp được phát hành và người...

Giá xăng dầu hôm nay 12/8: Bật tăng bất ngờ, dấu hiệu cho đợt tăng giá mới

Giá xăng dầu hôm nay 12/8: Bật tăng bất ngờ, dấu hiệu cho đợt tăng giá mới

12 Tháng 08, 2025

Giá xăng dầu hôm nay 12/8, sau thời gian dài lao dốc, thị trường dầu thô thế giới ghi nhận đợt tăng mới, được dự...

Triệt xóa ổ 'trai đẹp' chuyên dụ dỗ, lừa đảo phụ nữ đơn thân

Triệt xóa ổ 'trai đẹp' chuyên dụ dỗ, lừa đảo phụ nữ đơn thân

12 Tháng 08, 2025

Các nghi phạm thuê nhà tại Campuchia, tạo vỏ bọc "trai thành đạt", dùng app hẹn hò lừa đảo nhiều phụ nữ đơn thân...

Quốc khánh 2/9 đi đâu: Khám phá những điểm vui chơi “cực đã, cực chill” gần trung tâm Hà Nội

Quốc khánh 2/9 đi đâu: Khám phá những điểm vui chơi “cực đã, cực chill” gần trung tâm Hà Nội

12 Tháng 08, 2025

Hà Nội những ngày Quốc khánh 2/9 không chỉ rực rỡ cờ hoa, náo nức tiếng trống, tiếng nhạc, mà còn “giấu” trong mình rừng...

Lịch thi đấu vòng 1 VĐQG LPBank V-League 2025/26

Lịch thi đấu vòng 1 VĐQG LPBank V-League 2025/26

12 Tháng 08, 2025

Dưới đây là lịch thi đấu cụ thể của vòng 1 vô địch quốc gia LPBank V-League 1 2025/26.

0.87359 sec| 2299.258 kb