Các nhà khoa học phát triển cấu trúc mạng lưới nhỏ nhất thế giới

Các nhà nghiên cứu tại Viện công nghệ Karlsruh (KIT), Đức đã tạo ra một cấu trúc mạng tinh thể nhỏ nhất thế giới từ các thanh và trụ các bon thủy tinh.

Mặc dù các thành phần cấu thành có đường kính chưa đến 200 nano mét và chỉ dài 1 micro mét, nhưng kết quả cho ra cấu trúc chắc chắn hơn hầu hết mọi chất rắn và có độ bền chưa từng có.

"Các vật liệu xây dựng nhẹ như xương và gỗ có mặt khắp mọi nơi trong tự nhiên", Jens Bauer, trưởng nhóm nghiên cứu nói. "Chúng có khả năng chịu tải cao và trọng lượng nhỏ, do đó, được dùng làm mô hình cho siêu vật liệu cơ khí phục vụ các ứng dụng kỹ thuật".

Cấu trúc mạng lưới tinh thể nhỏ được lắp ráp bằng công nghệ in khắc laser 3D, sau đó được đông cứng bằng vật liệu laser gọi là polime nhạy quang. Tiếp theo, cấu trúc được thu nhỏ lại bằng qui trình nhiệt phân. Khi cấu trúc được tiếp xúc với mức nhiệt 9000^oC trong lò nung chân không, tất cả các yếu tố ngoại trừ các bon thoát ra khi các liên kết hóa học tự định hướng lại. Kết quả tạo nên một cấu trúc mạng tinh thể thậm chí nhỏ hơn dưới dạng các bon thủy tinh.

"Theo kết quả nghiên cứu, khả năng chịu tải của mạng lưới tinh thể rất gần giới hạn lý thuyết và cao hơn mức của các bon thủy tinh vô định hình", đồng tác giả nghiên cứu Oliver Kraft nói. "Kim cương là chất rắn có độ ổn đinh cao hơn".

Các vi cấu trúc thường được sử dụng để cách điện hoặc chống sốc, nhưng các nhà nghiên cứu cho rằng cấu trúc mới cũng có thể được dùng trong các điện cực, bộ lọc hoặc thành phần quang học.

Theo Vista.gov.vn