KemSusu9409
New member
Ê team, tin hot đây! Các nhà khoa học đang nghiên cứu một thứ kim loại có thể tự biến hình cực xịn – và có thể đảo ngược luôn nha! Nghe quen quen không? Đúng rồi đấy, giống hệt robot T-1000 trong "Kẻ hủy diệt" ấy
Ai là fan cuồng sci-fi chắc biết "liquid metal" rồi đúng không? Đó là thứ kim loại lỏng siêu bá đạo tạo nên robot T-1000 – con bot gần như bất tử, có thể biến hình tùy ý trong siêu phẩm huyền thoại "Kẻ hủy diệt" đó!
Liquid Metal này xịn sò cỡ nào ạ? Để mình kể cho: bền bỉ hơn hợp kim Titan tới 2,5 lần mà vẫn nhẹ hơn nha. Cứng hơn thép 1,5 lần nhưng trọng lượng lại nhẹ tênh. Khó bị biến dạng vĩnh viễn gấp 2-3 lần so với kim loại thường. Không bao giờ bị ăn mòn luôn á! Và còn cho phép làm vỏ mỏng hơn nhưng chắc chắn hơn nữa... Quá đỉnh!
Giờ thì các bác khoa học ở Đại học Bang North Carolina đã bước được bước đầu tiên cực quan trọng để biến giấc mơ này thành sự thật rồi đó!
Họ làm gì cơ? À thì họ cho điện áp thấp vào dung dịch nước (vâng, nước thôi), rồi điều chỉnh độ bền của nó. Và boom! Các giọt hợp kim gali-indium trong nước tự nhiên đổi hình gần như tức thì luôn – lúc thì dàn ra thành dải dài, lúc lại co tròn thành hình cầu. Quá vi diệu!
Anh Michael Dickey – trưởng nhóm nghiên cứu – giải thích: "Bằng cách làm cho kim loại chảy, thay đổi hình dạng, chúng ta có thể tạo ra các cấu trúc biến đổi". Nghe đơn giản nhưng mà ứng dụng khủng lắm nha!
Họ định dùng nó để làm gì? Trước hết là tạo ăng-ten kim loại mini có thể điều chỉnh được – tức là cùng một miếng vật liệu mà có thể bẻ cong để vừa gửi vừa nhận tín hiệu. Xịn chưa!
Ngoài ra còn có thể làm mạch điện tự thay đổi bố cục dây điện, giống như hệ thần kinh tự tạo hoặc xóa các kết nối để duy trì trạng thái tối ưu vậy. Tưởng tượng xem, một con chip tự "học" để hoạt động hiệu quả hơn!
Anh Benoit Grosdidier – chuyên gia về kim loại lỏng tại Đại học Lorraine (Pháp) – còn tin rằng các chất hàn trong ngành vi điện tử hiện giờ sẽ bị thay thế bằng loại hợp kim này luôn!
Anh ấy giải thích: "Chìa khóa của quá trình hàn là sự lan rộng của kim loại hàn và sự 'thấm ướt của chất nền', do đó kim loại lỏng có thể thay thế các kim loại độc hại đang được sử dụng hiện nay (như chì) hoặc các kim loại khác đang thiếu hụt".
Ví dụ nè, thiếc – thứ được dùng để hàn vì cực kỳ dẻo – nhưng mà nguồn thiếc của Trái Đất đang cạn kiệt rồi đó! Công thức mới này hứa hẹn sẽ thay thế thiếc bằng những kim loại khác dồi dào hơn nhiều!
Michael Dickey cũng thừa nhận: "Chúng tôi vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu ban đầu thôi nha". Nhưng ông ấy nhấn mạnh một điểm cực hay: hợp kim lỏng này không giống thủy ngân – không độc và có thể thay đổi hình dạng theo ý muốn! An toàn 100% luôn!
Giải thích hơi khoa học tí nha (nhưng dễ hiểu mà):
Mọi thứ xảy ra ở cấp độ vi mô, bắt nguồn từ các lực giúp giọt kim loại lỏng vẫn dính chặt khi tiếp xúc với không khí hoặc chất lỏng – thứ quyết định hình dạng cuối cùng của kim loại lỏng. Lực này chính là sức căng bề mặt.
Các bạn biết con sải nước (hay nhện nước) đi trên mặt ao mà không chìm không? Đó chính là nhờ sức căng bề mặt của nước chịu được trọng lượng của nó đấy! ️
Sức căng bề mặt của hợp kim gali-indium cao gấp 7 lần sức căng của nước luôn! Khác với nước – thứ có thể chảy lung tung trên nhiều bề mặt – các giọt hợp kim gali-indium luôn có hình cầu trên hầu hết các bề mặt để giảm thiểu diện tích tiếp xúc với bên ngoài.
Nhưng khi những giọt này ở trong dung dịch dẫn điện được nối với nguồn điện, các nguyên tử kim loại trên bề mặt sẽ phản ứng với điện tích trong dung dịch để tạo thành một lớp oxit. Lớp oxit này làm giảm sức căng bề mặt của giọt hợp kim và ảnh hưởng đến hình dạng của giọt. Vậy nên hình dạng của hợp kim có thể thay đổi bằng cách thay đổi điện áp! Thông minh quá đi mất!
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng oxit đóng vai trò trung gian giữa kim loại và nước trong dung dịch dẫn điện. Michael Dickey giải thích: "Các oxit có các nguyên tử gali – một mặt thích kim loại lỏng; mặt khác, chúng có các phân tử giống phân tử nước (nhóm hydroxyl), vì vậy chúng cũng thích nước".
Chỉ cần một hiệu điện thế nhỏ hơn 1 vôn (ít lắm!) là đủ tạo ra lớp oxit trên bề mặt kim loại lỏng, làm giảm sức căng bề mặt gần như bằng không. Lúc này các giọt kim loại không còn giữ được hình cầu nữa và trở thành "một vũng nước" luôn!
Ngoài ra các nhà nghiên cứu còn có thể đẩy hợp kim lỏng chảy theo một hướng cụ thể, và quan trọng là sự thay đổi này hoàn toàn có thể đảo ngược! Ngay sau khi ngắt điện, lớp oxit biến mất, và hợp kim lại trở về hình dạng ban đầu – trở lại thành những giọt hình cầu dày đặc trong vòng một giây thôi!
Hợp kim lỏng có thể chảy dọc theo con đường do các nhà nghiên cứu thiết lập, rồi lan ra ngay lập tức để trở thành những hình dạng khác nhau như thể nó có sự sống vậy – giống như một con robot T-1000 thu nhỏ ở cấp độ... "phèn" hơn một chút thôi!
Nguồn: soha.vn