NaiTeen5062
New member
Hội researcher ở Đại học Brown vừa unlock thành tựu mới: tạo ra kim loại siêu cứng bằng phương pháp chưa từng có!
Trước giờ độ cứng của vật liệu được hiểu đơn giản là khả năng chống trầy xước hay biến dạng khi bị ép. Với kim loại thì câu chuyện phụ thuộc vào size của những hạt siêu nhỏ tạo nên nó - hạt càng nhỏ thì kim loại càng cứng, ez game!
Hồi xưa người ta toàn dùng cách "old school" như đập búa, uốn hay xoắn để làm cứng kim loại. Nhưng giờ team nghiên cứu từ Đại học Brown (thuộc hội Ivy League xịn xò của Mỹ đó nha) đã nghĩ ra cách chơi "từ dưới lên" - một quy trình rèn thế hệ mới giúp kim loại cứng hơn gấp nhiều lần luôn!
"Dùng búa hay các phương pháp cũ đều là thay đổi cấu trúc hạt từ trên xuống, mà lại khó control được size hạt mình muốn lắm", Ou Chen - tác giả nghiên cứu chia sẻ. "Còn bọn mình thì tạo ra những 'khối' dạng hạt nano rồi ghép chúng lại khi ép. Cách này cho phép mình có size hạt đồng đều, tune chính xác để buff stats cho vật liệu luôn nha!"
Quy trình mới đã cho ra đời một "đồng xu" vàng siêu cứng, nhìn xịn sò phết!
Tuy nhiên có một vấn đề hơi phiền: bề mặt kim loại thường bị phủ bởi các phân tử hữu cơ gọi là phối tử, mà mấy thứ này lại ngăn các hạt kim loại liên kết chặt với nhau.
Nhưng mà team này đã tìm ra cách xử lý hóa học để remove mấy cái phối tử đó, giúp các hạt nano kim loại tự do kết hợp với nhau dễ dàng hơn thông qua quá trình thiêu kết (tức là nén vật liệu thành khối rắn bằng nhiệt hoặc áp suất nhưng không làm nó chảy lỏng nha).
Dùng method này, các nhà nghiên cứu đã tạo ra những "đồng xu" thử nghiệm từ hạt nano của nhiều loại kim loại khác nhau như vàng, bạc, palladium. Kết quả testing cho thấy chúng cứng hơn bản thường rất nhiều - đồng xu vàng cứng gấp 4 lần luôn á! Còn các tính chất vật lý khác thì cơ bản giữ nguyên.
Trong một experiment khác, team đã chế tạo được cả thủy tinh kim loại bằng kỹ thuật mới này. Giống như kính thường ngày, mấy vật liệu này có cấu trúc tinh thể vô định hình, giúp dễ tạo khuôn hơn và có thể bền hơn kim loại truyền thống.
"Làm thủy tinh kim loại từ một thành phần vốn khó vô cùng, nên hầu hết thủy tinh kim loại đều là hợp kim", giáo sư Chen giải thích. "Nhưng team mình đã bắt đầu với hạt nano paladi vô định hình và dùng kỹ thuật của mình để tạo ra thủy tinh kim loại paladi thuần túy luôn!"
Hiện tại với quy mô sản xuất centimet, quy trình này có thể được dùng để làm các lớp phủ siêu cứng, điện cực hoặc linh kiện kim loại khác. Tin vui là việc scale up lên các sản phẩm lớn hơn cũng khá đơn giản, vì thiết bị công nghiệp hiện tại đã chịu được mức áp suất này rồi!
Nguồn: soha.vn