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
Ông Putin tuyên bố kế hoạch của ông Trump có thể định hình thỏa thuận hòa bình cuối cùng

Ông Putin tuyên bố kế hoạch của ông Trump có thể định hình thỏa thuận hòa bình cuối cùng

23-11-2025 17:43

Nga xác nhận đã nhận được một kế hoạch hòa bình mới, được sửa đổi từ Tổng thống Donald Trump, trong khi ông Putin tuyên bố đề xuất này có thể đóng vai trò là nền tảng cho giải pháp cuối cùng cho cuộc xung đột ở Ukraine.

Bài xem nhiều

Đáng chú ý

Nổi bật trang chủ
Bộ phim chuyển thể xuất sắc giành giải Oscar chuẩn bị lên sóng VTV
23 Tháng 11, 2025

'Những người phụ nữ bé nhỏ' là một trong những tác phẩm điện ảnh gây chú ý khi ra mắt năm 2019 với rất nhiều dấu ấn tại các giải thưởng điện ảnh.

Đọc thêm
Tỷ giá USD/VND hôm nay 22/11: Thị trường

Tỷ giá USD/VND hôm nay 22/11: Thị trường "chợ đen" tăng mạnh, chạm ngưỡng 28.000 đồng

22 Tháng 11, 2025

Tỷ giá USD/VND hôm nay (22/11) tại thị trường chợ đen giao dịch ở mức 27.800 27.900 đồng/USD, tăng 100 đồng cả hai chiều...

Hà Nội yêu cầu xử lý dứt điểm tài sản công sau sáp nhập hành chính, chuẩn bị tổng kiểm kê từ 1/1/2026

Hà Nội yêu cầu xử lý dứt điểm tài sản công sau sáp nhập hành chính, chuẩn bị tổng kiểm kê từ 1/1/2026

22 Tháng 11, 2025

Nhằm chuẩn bị cho tổng kiểm kê tài sản công năm 2026, Hà Nội chỉ đạo các sở, ngành chủ động điều chỉnh quy hoạch...

Đà Nẵng: Bắt nữ “phán sấm”, lập điện thờ để lừa hàng trăm triệu đồng

Đà Nẵng: Bắt nữ “phán sấm”, lập điện thờ để lừa hàng trăm triệu đồng

22 Tháng 11, 2025

Công an TP Đà Nẵng đã khởi tố và bắt tạm giam Võ Thị Xê (SN 1976, trú phường Thanh Khê) vì lợi dụng niềm...

Kazakhstan rút khỏi hiệp ước vũ khí quan trọng của châu Âu

Kazakhstan rút khỏi hiệp ước vũ khí quan trọng của châu Âu

22 Tháng 11, 2025

Kazakhstan đã quyết định đình chỉ tham gia Hiệp ước về Lực lượng Vũ trang Thông thường ở châu Âu.

Giới trẻ sa vào thói quen “ngủ ngày, cày đêm”: Chuyên gia chỉ cách thay đổi hiệu quả

Giới trẻ sa vào thói quen “ngủ ngày, cày đêm”: Chuyên gia chỉ cách thay đổi hiệu quả

22 Tháng 11, 2025

Thói quen xấu "ngủ ngày, cày đêm" (hay còn gọi là"cú đêm") là hành vi phổ biến của nhiều người trẻ hiện nay. Điều đáng...

Neymar sắp khoác áo 1 trong 5 ‘ông lớn’ Ngoại hạng Anh?

Neymar sắp khoác áo 1 trong 5 ‘ông lớn’ Ngoại hạng Anh?

22 Tháng 11, 2025

Neymar có thể cập bến một trong các đội Chelsea, Man Utd, Man City, Liverpool và Newcastle khi trở thành cầu thủ tự do kể...

Tổ hợp quân sự phương Tây đang trong tình trạng thảm khốc vì Nga

Tổ hợp quân sự phương Tây đang trong tình trạng thảm khốc vì Nga

22 Tháng 11, 2025

Sự suy thoái của bộ chỉ huy quân sự phương Tây đã lên đến đỉnh điểm, và những tuyên bố của họ về việc đối...

Mỹ nhân 38 tuổi vẫn khiến nhiều người rung động vì nhan sắc

Mỹ nhân 38 tuổi vẫn khiến nhiều người rung động vì nhan sắc "thần tiên tỉ tỉ", sống độc thân trong biệt thự 5000m2

21 Tháng 11, 2025

Lưu Diệc Phi 38 tuổi vẫn gây bão khi xuất hiện rực rỡ tại sự kiện thời trang lớn và giữ phong độ ổn định...

Bộ Công an khởi tố 13 bị can, thu giữ 777 kg ma túy

Bộ Công an khởi tố 13 bị can, thu giữ 777 kg ma túy

21 Tháng 11, 2025

Chuyên án 825P của Bộ Công an từ tháng 7- 9/2025 triệt phá thành công đường dây ma túy xuyên quốc gia, khởi tố 13...

Ukraine và Nga tiến hành trao đổi thi thể binh lính theo

Ukraine và Nga tiến hành trao đổi thi thể binh lính theo "công thức" 1.000 đổi 30

21 Tháng 11, 2025

Một nguồn tin trong nhóm đàm phán cho biết, Moscow và Kiev đã trao đổi thi thể của những người lính đã hy sinh.

Kịch bản giúp tuyển Việt Nam vượt qua Malaysia dự Asian Cup 2027

Kịch bản giúp tuyển Việt Nam vượt qua Malaysia dự Asian Cup 2027

21 Tháng 11, 2025

Có 3 kịch bản để tuyển Việt Nam vượt qua đối thủ Malaysia để giành tấm vé duy nhất bảng F dự Asian Cup 2027....

Hương Giang bị loại sớm ở Chung kết Miss Universe 2025

Hương Giang bị loại sớm ở Chung kết Miss Universe 2025

21 Tháng 11, 2025

Hương Giang không thể lọt Top 30 cuộc thi Miss Universe 2025 như nhiều dự đoán của giới chuyên môn và khán giả trước đó....

Giá vàng hôm nay (21/11): Trong nước tăng giảm thất thường, thế giới dự báo vàng lên 4.900 USD/ounce

Giá vàng hôm nay (21/11): Trong nước tăng giảm thất thường, thế giới dự báo vàng lên 4.900 USD/ounce

21 Tháng 11, 2025

Giá vàng hôm nay 21/11, vàng SJC và nhẫn cùng quay đầu giảm sau khi tăng mạnh phiên hôm qua. Đáng chú ý, thị trường...

EU bác bỏ kế hoạch hòa bình do Mỹ đề xuất

EU bác bỏ kế hoạch hòa bình do Mỹ đề xuất

21 Tháng 11, 2025

EU đã phản đối kế hoạch do Mỹ đề xuất nhằm chấm dứt xung đột ở Ukraine, cho rằng, mọi giải pháp phải phản ánh...

0.82835 sec| 2303.258 kb