Các bác ơi, vừa có một phát minh "xịn sò" vừa được công bố, hứa hẹn sẽ làm thay đổi luôn ngành vận tải và quốc phòng đó!
Các nhà khoa học tại Đại học Bang Bắc Carolina (North Carolina State University, Mỹ) vừa chứng minh được rằng Composite Metal Foam (gọi tắt là CMF) - một loại kim loại xốp siêu nhẹ nhưng cứng "phát hờn" - có thể chặn đứng những lực va đập đủ mạnh để xuyên thủng cả toa tàu chở hóa chất luôn á! Nghe có vẻ unreal nhưng mà thật đấy, triển vọng nâng cấp độ an toàn khi vận chuyển đồ nguy hiểm đang đến gần rồi nè!
CMF là cái gì mà "flex" thế?
Theo team nghiên cứu thì CMF này được làm từ khung kim loại bên trong chứa đầy những vi cầu rỗng bằng thép không gỉ hoặc niken, kết hợp với kim loại nền tạo thành "ma trận". Nghe fancy nhỉ! Cấu trúc độc lạ này giúp vật liệu vừa nhẹ tênh, vừa chịu nén "max ping", vừa chống nhiệt và cách nhiệt đỉnh hơn thép thường. Điểm xịn nhất là nhiệt độ có tăng cao cũng không làm nó mất độ bền, nên dùng trong môi trường khắc nghiệt từ động cơ, lò phản ứng hạt nhân đến giáp quân sự đều ngon lành!
Tiến sĩ Afsaneh Rabiei - giáo sư cơ khí và hàng không vũ trụ, người lead nghiên cứu này - cho biết CMF đã pass hết các bài test khó nhằn của Bộ Giao thông Vận tải Mỹ (DOT) rồi đó. Những bài test này vốn dùng để kiểm tra vật liệu làm toa tàu chở axit, hóa chất, dầu mỏ hay khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) đấy! Nhưng team không dừng lại ở đó, họ muốn test thêm khả năng chống xuyên thủng trong điều kiện thực tế luôn.
Thí nghiệm "bá đạo" ra sao?
Các bác nghe này, họ dùng luôn một toa tàu nặng hơn 136 tấn, cho tăng tốc đến 8,3 km/h, gắn đầu ram bằng mũi thép hình vuông cạnh 15 cm. Lúc va chạm, năng lượng tác động lên đến 368 kilojoule tập trung vào một điểm nhỏ xíu. Kết quả? Tấm thép tiêu chuẩn của toa tàu bị thủng toang hoác luôn!
Nhưng khi lót thêm lớp CMF dày có 30,5 mm (khoảng 1,2 inch) giữa mũi đâm và tấm thép thì... plot twist! Lực va chạm mạnh đến mức toa ram bật ngược lại, còn tấm thép chỉ bị móp nhẹ thôi. Lớp kim loại xốp này đã hấp thụ gần như toàn bộ năng lượng va chạm, tự "hi sinh" để bảo vệ kết cấu bên dưới. Quá đỉnh! ️
"Kết luận rõ ràng là CMF hấp thụ năng lượng va đập hiệu quả hơn nhiều so với thép đặc," giáo sư Rabiei nhận định.
Còn bonus thêm nữa nè!
Team nghiên cứu không chỉ test vật lý mà còn phát triển luôn mô hình tính toán để xác định chính xác độ dày CMF cần thiết cho từng mức bảo vệ. Tính ra thì chỉ cần lớp mỏng hơn nữa cũng đủ chặn va đập rồi, vừa tiết kiệm vật liệu vừa đảm bảo an toàn. Stonks!
Với combo độ nhẹ + chịu lực + cách nhiệt đỉnh cao, CMF được kỳ vọng sẽ làm game-changer cho ngành vận tải và quốc phòng. Tương lai có thể thấy nó trong cánh máy bay, áo giáp xe bọc thép, kho chứa chất nổ và nhiên liệu hạt nhân, hoặc thậm chí thiết bị bảo hộ cá nhân trong môi trường cực đoan nữa đó!
Nguồn: genk.vn
Các nhà khoa học tại Đại học Bang Bắc Carolina (North Carolina State University, Mỹ) vừa chứng minh được rằng Composite Metal Foam (gọi tắt là CMF) - một loại kim loại xốp siêu nhẹ nhưng cứng "phát hờn" - có thể chặn đứng những lực va đập đủ mạnh để xuyên thủng cả toa tàu chở hóa chất luôn á! Nghe có vẻ unreal nhưng mà thật đấy, triển vọng nâng cấp độ an toàn khi vận chuyển đồ nguy hiểm đang đến gần rồi nè!
CMF là cái gì mà "flex" thế?
Theo team nghiên cứu thì CMF này được làm từ khung kim loại bên trong chứa đầy những vi cầu rỗng bằng thép không gỉ hoặc niken, kết hợp với kim loại nền tạo thành "ma trận". Nghe fancy nhỉ! Cấu trúc độc lạ này giúp vật liệu vừa nhẹ tênh, vừa chịu nén "max ping", vừa chống nhiệt và cách nhiệt đỉnh hơn thép thường. Điểm xịn nhất là nhiệt độ có tăng cao cũng không làm nó mất độ bền, nên dùng trong môi trường khắc nghiệt từ động cơ, lò phản ứng hạt nhân đến giáp quân sự đều ngon lành!
Tiến sĩ Afsaneh Rabiei - giáo sư cơ khí và hàng không vũ trụ, người lead nghiên cứu này - cho biết CMF đã pass hết các bài test khó nhằn của Bộ Giao thông Vận tải Mỹ (DOT) rồi đó. Những bài test này vốn dùng để kiểm tra vật liệu làm toa tàu chở axit, hóa chất, dầu mỏ hay khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) đấy! Nhưng team không dừng lại ở đó, họ muốn test thêm khả năng chống xuyên thủng trong điều kiện thực tế luôn.
Thí nghiệm "bá đạo" ra sao?
Các bác nghe này, họ dùng luôn một toa tàu nặng hơn 136 tấn, cho tăng tốc đến 8,3 km/h, gắn đầu ram bằng mũi thép hình vuông cạnh 15 cm. Lúc va chạm, năng lượng tác động lên đến 368 kilojoule tập trung vào một điểm nhỏ xíu. Kết quả? Tấm thép tiêu chuẩn của toa tàu bị thủng toang hoác luôn!
Nhưng khi lót thêm lớp CMF dày có 30,5 mm (khoảng 1,2 inch) giữa mũi đâm và tấm thép thì... plot twist! Lực va chạm mạnh đến mức toa ram bật ngược lại, còn tấm thép chỉ bị móp nhẹ thôi. Lớp kim loại xốp này đã hấp thụ gần như toàn bộ năng lượng va chạm, tự "hi sinh" để bảo vệ kết cấu bên dưới. Quá đỉnh! ️
"Kết luận rõ ràng là CMF hấp thụ năng lượng va đập hiệu quả hơn nhiều so với thép đặc," giáo sư Rabiei nhận định.
Còn bonus thêm nữa nè!
Team nghiên cứu không chỉ test vật lý mà còn phát triển luôn mô hình tính toán để xác định chính xác độ dày CMF cần thiết cho từng mức bảo vệ. Tính ra thì chỉ cần lớp mỏng hơn nữa cũng đủ chặn va đập rồi, vừa tiết kiệm vật liệu vừa đảm bảo an toàn. Stonks!
Với combo độ nhẹ + chịu lực + cách nhiệt đỉnh cao, CMF được kỳ vọng sẽ làm game-changer cho ngành vận tải và quốc phòng. Tương lai có thể thấy nó trong cánh máy bay, áo giáp xe bọc thép, kho chứa chất nổ và nhiên liệu hạt nhân, hoặc thậm chí thiết bị bảo hộ cá nhân trong môi trường cực đoan nữa đó!
Nguồn: genk.vn