Thủy tinh siêu cứng đã được chế tạo thành công bởi người Nhật

Thủy tinh, kể từ khi được phát hiện và được sản xuất cách đây hàng ngàn năm.

Cho tới thời điểm hiện tại nó là một loại chất liệu không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta.

Tất cả là bởi sự hữu dụng của nó trong hầu hết mọi việc từ làm ra ly, tách, chai lọ, bóng đèn, gương, màn hình ti vi đến vật liệu trang trí hay vật liệu xây dựng,…

Cho dù được đặt vào mục đích trang trí với nhiều màu sắc sặc sỡ, làm vật liệu xây dựng với những tấm kính cường lực cho các tòa nhà chọc trời. Hay thậm chí là vào mục đích quân sự với những thiết bị làm bằng chất liệu có khả năng nhìn xuyên thấu mà bom đạn không thể xuyên thủng được.

Cho đến đây con người vẫn đang tiếp tục tìm kiếm và phát minh ra những loại sản phẩm trong suốt với độ bền cao, thậm chí khó có thể làm sứt mẻ nó. Và những tác giả đi tiên phong không ai khác chính là những con người đến từ đất nước hoa anh đào.

Họ đã tìm ra một công thức tạo ra cho những tấm thủy tinh trong suốt, mỏng dính nhưng lại có được khả năng chắc nhất từng được biết đến từ trước tới nay, như sắt thép.

Những nhà cung cấp điện thoại di động luôn muốn chứng minh về độ bền trong thiết bị của mình. Nhưng hầu hết các tai nạn khi xảy ra, thứ thường xuyên hứng chịu nhiều đau khổ nhất và làm cho chúng ta phải đi thay đi thay lại đều là ở cái màn hình thủy tinh kia.

Hiểu được nỗi niềm đó, các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học Công nghiệp (IIS) tại Đại học Tokyo (Nhật Bản) đã công bố khai sinh ra một loại vật liệu, thứ mà họ cho rằng là loại kính mới có khả năng khó làm bể được và độ chống trầy xước gần như thép.

Tương lai, chất liệu này không những được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực đời sống như kiến trúc, vật liệu xây dựng, các khung kính xe hơi, điện ảnh,... mà nó còn có thể sử dụng cho các sản phẩm gần gũi chúng ta đem theo hằng ngày như đồng hồ, mắt kính và nhất là những chiếc điện thoại thông minh vốn mắc tiền mà lại dễ vỡ, trầy xước. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature vào tháng 10.

Sức mạnh của loại kính này đến từ khả năng đàn hồi tương tự như ở thép và các loại hợp kim khác. Chính nhờ khả năng trở lại trạng thái ban đầu mà loại vật liệu mới này được xem là hơi bị khó để có thể làm xước bề mặt cũng như làm nứt, vỡ.

Cứ như là một sự sắp đặt của tạo hóa đã vô tình hướng dẫn chúng ta: thủy tinh có chứa sẵn các hợp chất oxit nhôm, vốn nổi tiếng về độ bền và dẻo dai của chúng. Và một phiên bản của nhóm oxit nhôm này là khoáng chất corundum, một hợp chất vốn có độ cứng kinh khủng chỉ sau kim cương trong bảng Mohs.

Để làm ra loại kính này, các nhà nghiên cứu đã có một sáng chế mới là trộn thêm oxit nhôm vào thành phần phát triển kính. Oxit nhôm là bí mật để giúp vật liệu khó làm vỡ hoặc trầy xước hơn trước đây rất nhiều. Tuy nhiên rất khó để có thể hòa lẫn vào thủy tinh vì nó thường bị kết tủa khi tiếp xúc với các bình thí nghiệm.

Chất lỏng chỉ có thể biến thành chất rắn nếu chúng có một cái gì đó kết tinh xung quanh, một cái gì đó được gọi là một điểm bắt đầu. Cũng như nước chỉ có thể biến thành băng nếu có một bong bóng hoặc một hạt rắn để đóng băng xung quanh.

Các nhà khoa học Nhật Bản đã giải quyết được vấn đề này. Bằng cách sử dụng kỹ thuật không cho vật liệu tiếp xúc với bình trộn. Họ dùng khí oxy thổi các nguyên liệu, giúp chúng bay lơ lửng trong lò khí động học và dùng tia laser CO2 trộn các thành phần lại với nhau. Quá trình chế biến này gặt hái được thành công, tấm chất liệu siêu cứng trong suốt với 50 % thành phần là oxit nhôm đã ra đời.

Loại thủy tinh mới chỉ qua thử nghiệm, nó được chứng minh là cứng gấp hai lần loại kính thông thường thường và bền tương đương sắt hoặc thép.

Các nhà chế tạo ra nó cho biết, loại kính này có tiềm năng ứng dụng trong ngành thương mại rất lớn, nhưng hiện chỉ mới có một lượng nhỏ được sản xuất. Họ sẽ nghiên cứu cách sản xuất đại trà để đưa ra thị trường.

Hãy tưởng tượng xem, khi mà sản phẩm trí tuệ này được chính thức đưa vào áp dụng trong cuộc sống hàng ngày. Những chai lọ thủy tinh không còn cần phải nâng niu như trứng nữa. Cửa kính nhà bạn không chỉ đẹp mà còn bền bỉ và an toàn, bảo vệ căn nhà không bị đột nhập. Và nhất là quên đi nỗi lo phải trang bị thêm những món phụ kiện cồng kềnh đi kèm cho chiếc điện thoại thông minh hoặc máy tính xách tay.

Mặc dù đã thành công nhưng thiết lập ra kính siêu bền trong phòng thí nghiệm là một chuyện, phổ biến nó ra thế giới lại là chuyện khác. "Chúng tôi sẽ tìm phương thức để có thể sản xuất hàng loạt vật liệu này trong thời gian sớm nhất", trợ lý Giáo sư Atsunobu Masuno đến từ IIS cho biết. Hy vọng rằng chúng có thể được ra mắt đại trà trong vòng vài năm tới.

Mặc dù chưa được chính thức công bố nhưng trước mắt mời các bạn theo dõi đoạn phim về cảnh kiểm tra cũng như đập phá các loại kính nhé!

Thế là một hợp chất mới đã được ra đời. Và trong tương lai chắc chắn sẽ thay thế hoàn toàn loại kính thông thường mà hiện nay chúng ta đang sử dụng. Thật tuyệt vời phải không nào? Còn chần chừ gì nữa mà không chia sẻ những thông tin nóng hổi này đến mọi người trong danh sách bạn bè của bạn chứ!