Các pháp sư Trung Hoa đã thành công trong việc tạo ra vật liệu gốm có thể uốn dẻo

Các "pháp sư" Trung Hoa vừa tạo ra vật liệu gốm đầu tiên trên thế giới có thể uốn dẻo như kim loại. Nếu chất liệu này được phát triển thành công, việc cải thiện các khớp nhân tạo và hiệu suất của động cơ là một trong những phát minh vĩ đại nhất thế giới.

Xem thêm: Pháp sư Trung Hoa "hồ biến" iPhone thành điện thoại gập, điều mà Apple không thể làm

Chen Kexin, một nhà khoa học vật liệu đi đầu trong dự án nghiên cứu, nói rằng vật liệu mới này là lần đầu tiên các nhà khoa học tạo ra từ cả hai loại vật liệu mang tính chất bền hơn và nhẹ hơn cùng một lúc. Nó có độ cứng của gốm và tính linh hoạt của kim loại. Chen nói thêm:

“Loại gốm này có thể mang lại cuộc cách mạng công nghệ cho nhiều ngành công nghiệp. Đã có nghiên cứu về tính dẻo của vật liệu gốm sứ trên khắp thế giới kể từ khi tôi bắt đầu sự nghiệp của mình cách đây 30 năm. Có thể nói rằng hôm nay chúng tôi cuối cùng đã đạt được bước đột phá phát minh đó."

Vào ngày 27 tháng 10, Chen và các cộng sự từ Đại học Thanh Hoa đã công bố phát minh của họ trên tạp chí Khoa học. Erkka Frankberg của Đại học Tampere ở Phần Lan cũng cho biết, phát minh có thể là một trong những vật liệu nhẹ và bền nhất so với những hợp kim kim loại tốt nhất hiện nay.

Theo tài liệu phát minh, các nhà khoa học đã tạo ra các cột nano với hai dạng tinh thể khác nhau bằng silicon nitride. Khi một lực bên ngoài tác động lên một cấu trúc tinh thể, nó có thể chuyển sang dạng khác. Điều này cho phép vật liệu uốn cong trước khi trở lại hình dạng ban đầu.

Chất này có thể đặc biệt thuận lợi để tạo ra động cơ hàng không. Vật liệu gốm bền, nhẹ và chịu nhiệt. Động cơ làm bằng gốm có thể linh hoạt và hoạt động ở nhiệt độ cao hơn đáng kể, cũng như tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn nhiều so với động cơ hợp kim ở thời điểm hiện tại.

Động cơ gốm có thể di chuyển nhanh hơn nhiều so với động cơ hợp kim vì nó sẽ nhẹ hơn nhiều. Giảm căng thẳng cho các bộ phận khác bằng cách làm nhẹ động cơ. Chất này cũng có thể được áp dụng cho động cơ ô tô. Động cơ bằng gốm có thể có bình chứa chất làm mát nhỏ hơn do khả năng chịu nhiệt vượt trội của vật liệu gốm so với hợp kim. Nhiệt độ đốt cháy cao hơn của động cơ gốm có thể tạo ra nhiều lực đẩy hơn và ít gây ô nhiễm hơn.

Xem thêm: Các pháp sư Trung Hoa hiện thực hoá thành công tàu siêu tốc Hyperloop của Elon Musk

Gốm làm từ silicon nitride có thể thay thế kim loại trong việc thay thế khớp vì chúng tương thích sinh học, nhẹ và kháng vi khuẩn. Hầu hết các khớp giả làm bằng kim loại phải được thay thế mười năm một lần, rất tốn kém và khó khăn. Trong khi đó, các khớp nhân tạo làm bằng gốm có thể tồn tại suốt đời sau khi cấy ghép.

Chen cũng cho biết vật liệu này có thể được sử dụng để chế tạo vòng bi, một bộ phận thiết yếu của tua-bin gió kết nối máy phát điện với cánh quạt. Độ bền của mỗi ổ trục, phải duy trì hàng tấn áp suất trong khi sử dụng, ảnh hưởng đến tuổi thọ chung của hệ thống, giúp giảm chi phí năng lượng gió trung bình.

Ngoài ra, vật liệu gốm này cũng tương thích sinh học, cho phép chúng ta có thể tích hợp nó như một vật liệu để thay thế khớp trong cơ thể con người. Trước đó, các khớp nhân tạo bằng kim loại được gắn vào cơ thể bệnh nhân trong vài năm trước và là một quá trình đau đớn họ phải chịu đựng trong quá trình điều trị. 

Hiện tại, Chen và các cộng sự của mình đang tìm kiếm nhiều giải pháp hơn để cải thiện phát minh này nhiều nhất có thể. Mục tiêu tiếp theo của họ là sản xuất một sản phẩm làm bằng gốm chắc chắn, rẻ hơn so với những sản phẩm truyền thống.