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
Ứng dụng thú vị từ sapphire siêu cấp

Ứng dụng thú vị từ sapphire siêu cấp

19-05-2025 13:29

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.

Bài xem nhiều

Đáng chú ý

Nổi bật trang chủ
Chủ tịch Hồ Chí Minh là nhà giáo dục vĩ đại nhất trong thời hiện đại
19 Tháng 05, 2025

Theo Bộ trưởng Nguyễn Kim Sơn, Chủ tịch Hồ Chí Minh không chỉ là Anh hùng dân tộc mà còn là nhà giáo dục vĩ đại nhất trong thời hiện đại.

Đọc thêm
Hoàng Anh Gia Lai nhận án phạt trước trận gặp Thép xanh Nam Định

Hoàng Anh Gia Lai nhận án phạt trước trận gặp Thép xanh Nam Định

19 Tháng 05, 2025

Đội bóng phố Núi không có được lực lượng mạnh nhất ở trận làm khách Thép xanh Nam Định vòng 23 V-League 2024/2025.

EU ồ ạt giáng đòn trừng phạt lớn nhất trong lịch sử nhằm vào Nga

EU ồ ạt giáng đòn trừng phạt lớn nhất trong lịch sử nhằm vào Nga

19 Tháng 05, 2025

Gói lệnh trừng phạt mới của EU đối với Nga sẽ là "lớn nhất trong lịch sử" vì nó sẽ bao gồm bốn lĩnh vực...

Mỹ tính rút hàng chục nghìn quân khiến châu Âu 'run rẩy'

Mỹ tính rút hàng chục nghìn quân khiến châu Âu 'run rẩy'

18 Tháng 05, 2025

Mỹ đang chuẩn bị bước vào các cuộc thảo luận về việc rút quân khỏi châu Âu, theo lời đại sứ nước này tại NATO....

Khởi tố 3 thanh niên mua bán cần sa qua mạng xã hội

Khởi tố 3 thanh niên mua bán cần sa qua mạng xã hội

18 Tháng 05, 2025

Từ một người dương tính với ma tuý, Công an Tuyên Quang đã khám phá ra một nhóm thanh niên buôn bán cần sa (cỏ...

Thần đồng Nwaneri được trao số áo mới đặc biệt tại Arsenal

Thần đồng Nwaneri được trao số áo mới đặc biệt tại Arsenal

18 Tháng 05, 2025

Tài năng trẻ Ethan Nwaneri được Arsenal trao số áo mới gắn liền với nhiều thăng trầm trong lịch sử đội bóng thành London.

Nỗi lo sầu riêng 'quay đầu' bán phá giá, tràn vỉa hè

Nỗi lo sầu riêng 'quay đầu' bán phá giá, tràn vỉa hè

18 Tháng 05, 2025

Những ngày gần đây, vỉa hè một số tuyến đường Hà Nội xuất hiện nhiều quầy hàng sầu riêng bán với giá siêu rẻ, chỉ...

Nghị định 168 ra đời, giao thông chuyển biến tích cực

Nghị định 168 ra đời, giao thông chuyển biến tích cực

18 Tháng 05, 2025

Ngay sau khi Nghị định 168/2024/NĐ-CP có hiệu lực đã cho thấy những hiệu ứng tích cực đối với việc nâng cao ý thức, giảm...

Ông Trump lại nhắm vào Taylor Swift

Ông Trump lại nhắm vào Taylor Swift

18 Tháng 05, 2025

Sự thù địch của Tổng thống Mỹ Donald Trump với Taylor Swift dường như chưa từng dừng lại. Ông tiếp tục gây chiến với nữ...

Fernandes sánh ngang Ronaldo, Man Utd tệ chưa từng có

Fernandes sánh ngang Ronaldo, Man Utd tệ chưa từng có

18 Tháng 05, 2025

Bruno Fernandes cân bằng thành tích đầy ngưỡng mộ mà Cristiano Ronaldo từng làm được tại Man Utd, trong khi ‘Quỷ đỏ’ lập loạt kỷ...

Truy quét mỹ phẩm

Truy quét mỹ phẩm "nổ" quảng cáo trên mạng không rõ nguồn gốc

17 Tháng 05, 2025

Nhà chức trách tập trung truy quét, kiểm tra mỹ phẩm không rõ nguồn gốc, quảng cáo sai sự thật, ghi nhãn không đúng quy...

"Dược sĩ Tiến" lên tiếng trước thông tin bị bắt vì cầm đầu đường dây sản xuất và buôn bán hàng giả

17 Tháng 05, 2025

Dược sĩ Tiến lên tiếng làm rõ thông tin bị bắt vì cầm đầu đường dây sản xuất, buôn bán lương thực, thực phẩm, trang...

Lừa chạy án rồi chiếm đoạt 16 tỷ đồng

Lừa chạy án rồi chiếm đoạt 16 tỷ đồng

17 Tháng 05, 2025

Công an TP Đà Nẵng đã bắt tạm giam một bị can lừa chạy án rồi chiếm đoạt 16 tỷ đồng. 

Kết quả sau cuộc hội đàm hòa bình

Kết quả sau cuộc hội đàm hòa bình

16 Tháng 05, 2025

Tổng thống Ukraine đã loại trừ khả năng nhượng bộ lãnh thổ cho Nga sau cuộc hội đàm với Tổng thống Thổ Nhĩ Kỳ Tayyip...

Quyết định của Mỹ có thể khiến 3,5 triệu người chết đói

Quyết định của Mỹ có thể khiến 3,5 triệu người chết đói

17 Tháng 05, 2025

Việc Tổng thống Mỹ Donald Trump đình chỉ mọi chương trình viện trợ cho các quốc gia khác trong vòng 90 ngày, có thể khiến...

0.70803 sec| 2299.445 kb