OtakuMochiOfficial
New member
Giới khoa học vừa "drop" một vật liệu composite mới cực kỳ bá đạo luôn ấy! Vật liệu này được chế từ nhiều hợp kim kim loại mix với các kết tủa ở cấp độ nano. Nói cho dễ hiểu thì cấu trúc của nó giống y chang bê tông cốt thép mà mình hay thấy, nhưng thu nhỏ xuống cấp độ vi mô. Đỉnh nhất là team nghiên cứu thuộc Khoa Kỹ thuật Đại học Toronto khẳng định em này chịu được nhiệt độ lên tới 500 độ C luôn nhé! ️
Giáo sư Yu Zou - trùm cuối của dự án nghiên cứu này chia sẻ: "Thép là vật liệu phổ biến trong ngành xây dựng để tăng độ bền kết cấu của bê tông trong các công trình. Các kỹ thuật mới như sản xuất bồi đắp, còn gọi là in kim loại 3D, cho phép chúng tôi mô phỏng cấu trúc này dưới dạng vật liệu composite nền kim loại. Cách tiếp cận này mang lại những vật liệu có đặc tính mà chúng ta chưa từng thấy".
Phải nói luôn là hiện tại thép vẫn đang "giữ trùm" trong ngành sản xuất tàu hỏa và ô tô. Còn nhôm thì flex ở mảng hàng không nhờ đặc điểm nhẹ tênh. Giảm được trọng lượng mà vẫn giữ nguyên độ bền = tiết kiệm năng lượng và tăng hiệu quả nhiên liệu chứ không đùa đâu. Đặc biệt với ngành hàng không, từng gram cũng phải care kỹ lắm!
Nhưng mà nhôm cũng có "điểm yếu chí mạng" đó là gặp nhiệt độ cao là... "chịu chết". Càng nóng thì nó càng mềm ra, thế nên không dùng được cho nhiều mục đích lắm.
Để fix bug này, team nghiên cứu quyết định tạo ra một composite kim loại có cấu trúc giống bê tông cốt thép. Trong đó lưới thép đóng vai trò khung xương, còn xi măng, cát và cốt liệu tạo thành phần nền.
Chenwei Shao - nghiên cứu sinh tại lab của Giáo sư Yu giải thích: "Trong vật liệu của chúng tôi, phần 'cốt thép' là một lưới được tạo từ các thanh hợp kim titan. Vì chúng tôi dùng dạng sản xuất bồi đắp bằng tia laser để nung bột kim loại thành dạng rắn, chúng tôi có thể tạo lưới với bất kỳ kích thước nào. Các thanh này có thể nhỏ tới 0,2 mm".
Để "fill" khoảng trống giữa các thanh titan, team apply kỹ thuật vi đúc (micro-casting) để tạo nền gồm các nguyên tố như nhôm, silicon và magie. Phần nền này đóng vai trò như xi măng kết dính cấu trúc lại với nhau. Độ bền extra đến từ các hạt alumina kích thước micromet và các kết tủa nano silicon nằm trong nền composite.
Những hạt này tương tự như cốt liệu trong bê tông vậy. Sau khi hoàn thiện, team đem vật liệu mới này đi test qua nhiều bài kiểm tra sức bền.
"Ở nhiệt độ phòng, giới hạn chảy cao nhất mà chúng tôi đạt được là khoảng 700 megapascals. Một nền nhôm thông thường chỉ đạt khoảng 100 - 150 megapascals", Shao nói.
Nguồn: soha.vn
Giáo sư Yu Zou - trùm cuối của dự án nghiên cứu này chia sẻ: "Thép là vật liệu phổ biến trong ngành xây dựng để tăng độ bền kết cấu của bê tông trong các công trình. Các kỹ thuật mới như sản xuất bồi đắp, còn gọi là in kim loại 3D, cho phép chúng tôi mô phỏng cấu trúc này dưới dạng vật liệu composite nền kim loại. Cách tiếp cận này mang lại những vật liệu có đặc tính mà chúng ta chưa từng thấy".
Phải nói luôn là hiện tại thép vẫn đang "giữ trùm" trong ngành sản xuất tàu hỏa và ô tô. Còn nhôm thì flex ở mảng hàng không nhờ đặc điểm nhẹ tênh. Giảm được trọng lượng mà vẫn giữ nguyên độ bền = tiết kiệm năng lượng và tăng hiệu quả nhiên liệu chứ không đùa đâu. Đặc biệt với ngành hàng không, từng gram cũng phải care kỹ lắm!
Nhưng mà nhôm cũng có "điểm yếu chí mạng" đó là gặp nhiệt độ cao là... "chịu chết". Càng nóng thì nó càng mềm ra, thế nên không dùng được cho nhiều mục đích lắm.
Để fix bug này, team nghiên cứu quyết định tạo ra một composite kim loại có cấu trúc giống bê tông cốt thép. Trong đó lưới thép đóng vai trò khung xương, còn xi măng, cát và cốt liệu tạo thành phần nền.
Chenwei Shao - nghiên cứu sinh tại lab của Giáo sư Yu giải thích: "Trong vật liệu của chúng tôi, phần 'cốt thép' là một lưới được tạo từ các thanh hợp kim titan. Vì chúng tôi dùng dạng sản xuất bồi đắp bằng tia laser để nung bột kim loại thành dạng rắn, chúng tôi có thể tạo lưới với bất kỳ kích thước nào. Các thanh này có thể nhỏ tới 0,2 mm".
Để "fill" khoảng trống giữa các thanh titan, team apply kỹ thuật vi đúc (micro-casting) để tạo nền gồm các nguyên tố như nhôm, silicon và magie. Phần nền này đóng vai trò như xi măng kết dính cấu trúc lại với nhau. Độ bền extra đến từ các hạt alumina kích thước micromet và các kết tủa nano silicon nằm trong nền composite.
Những hạt này tương tự như cốt liệu trong bê tông vậy. Sau khi hoàn thiện, team đem vật liệu mới này đi test qua nhiều bài kiểm tra sức bền.
"Ở nhiệt độ phòng, giới hạn chảy cao nhất mà chúng tôi đạt được là khoảng 700 megapascals. Một nền nhôm thông thường chỉ đạt khoảng 100 - 150 megapascals", Shao nói.
Nguồn: soha.vn