Các nhà khoa học vừa tạo ra một loại magiê siêu hình cho phép sản xuất xe hơi và các thiết bị bay bền và siêu nhẹ.
Theo Iflscience, kim loại magiê nay trở lên bền, nhẹ và thích hợp để chế tạo các loại vật liệu siêu nhẹ giúp tiết kiệm nhiên liệu cho xe ô tô và máy bay nhờ một phương pháp độc đáo vừa được các nhà khoa học Australia khám phá.
Magiê là kim loại có kết cấu nhẹ nhất, với mật độ chỉ bằng ¼ so với thép và ½ so với nhôm. Nó cũng phổ biến khi chiếm khoảng 2,7% khối lượng vỏ trái đất. Đáng tiếc, kim loại này giòn và không chịu được nhiệt độ cao.
Kết quả phân tích khoa học cho thấy 90% lượng nhiên liệu được sử dụng trong xe hơi là dùng để di chuyển kết cấu của chiếc xe, thay vì những người ngồi bên trong. Ngành công nghiệp ô tô công nhận điều này nhưng việc sử dụng magiê để sản xuất các chi tiết trên xe lâu nay vẫn chưa có nhiều triển vọng do các đặc tính bất lợi nêu trên.
Tiến sĩ Zhuoran Zeng và Profesor Nick Birbilis của Đại học Monash, Australia, đang thay đổi điều đó. Trên tạp chí Nature Communications mới đây, họ đã công bố việc tạo ra một loại magiê siêu hình ở nhiệt độ phòng với khả năng chịu co kéo gấp ít nhất tám lần so với magiê thông thường.
Bí mật nằm ở chỗ họ đã tạo ra chúng từ những hạt magiê siêu nhỏ. Mặc dù bản thân các hạt vẫn có khả năng chống lại hình dạng thay đổi nhưng không lớn. Cấu trúc nhóm nghiên cứu đưa ra cho phép tấm magiê có thể uốn cong một cách dễ dàng vì các hạt sẽ xoay quanh nhau.
Sản xuất magiê thông thường không sử dụng nhiệt độ siêu cao mà một số kim loại yêu cầu, nhưng vẫn cần phải làm ở mức khoảng từ 200-400ºC. Sau quá trình xử lý, magiê thành phẩm khá giòn ở nhiệt độ khoảng 150-400ºC. Nhưng ở nhiệt độ dưới 80ºC các hạt giữ được kích thước, hình dáng của chúng và sản phẩm dễ dàng làm việc ở nhiệt độ phòng, miễn là quá trình được thực hiện chậm.
Zeng cho biết: “Chúng tôi thậm chí có thể cuộn nó với độ dày của lá nhôm và uốn 180 độ”.
Birbilis nói với Iflscience rằng quá trình ép chậm hơn có nghĩa là năng suất thấp hơn, nhưng trong trường hợp này, sản phẩm là rất đáng để chờ đợi.
Hiện nay chỉ có sắt và nhôm được sử dụng rộng rãi để làm kim loại kết cấu, và các vật liệu có độ bền và nhẹ hơn luôn được ngành công nghiệp hàng không vũ trụ đặc biệt đánh giá cao.
Birbilis nói nếu những chiếc xe bay trở thành hiện thực, chúng ta sẽ cần một cái gì đó thông thường và nhẹ nhàng.
Tuy nhiên, magiê có tiếng là dễ bắt lửa và ngành công nghiệp nhôm đã cố gắng hết sức để công kích vào khuyết điểm này, họ ủng hộ quan điểm cho rằng các loại xe với vỏ làm từ magiê có thể dễ dàng bốc cháy gây mất an toàn.
Về phần mình Birbilis cho biết điều đó không xác thực, magiê chỉ cháy khi nó ở dạng bột hoặc ruy băng và sản phẩm của họ là thực sự tiềm năng.
Hoài Anh