Phát minh ra loại vật liệu mới cứng như thép, co giản như cao su... giúp chế tạo máy bay biến hình

Mới đây, các nhà khoa học Nhật Bản tạo ra hợp kim cứng như thép nhưng co giãn như cao su khi điều kiện môi trường thay đổi trong khi cũng linh hoạt hơn 20 lần so với hợp kim thông thường.

Hợp kim này được tạo ra từ các kim loại titan và niken bởi các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Vật liệu Quốc gia Nhật Bản (NIMS).

Trải qua 3 bước chế tạo, hợp kim này có đặc tính vừa bền vừa đàn hồi ngay cả ở môi trường nhiệt độ cao. Bước đầu tiên, vật liệu được biến đổi hình dạng và có thể kéo giãn thêm 50%.

Bước thứ 2, nó được nung nóng đến 300 độ C và kéo giãn lần thứ hai. Tuy nhiên, lần này nó chỉ có thể giãn thêm 12%. Ở bước cuối cùng, kim loại siêu bền và co giãn này có thể chịu được áp suất gấp 18.000 lần so với áp suất khí quyển bình thường.

Như vậy, vật liệu mới này có độ bền tương đương với thép thông thường và có khả năng duy trì các đặc tính đó ở phạm vi nhiệt độ từ -80 độ C đến 80 độ C.

Với ưu điểm vượt trội như vậy, siêu vật liệu này có thể được dùng cho nhiều mục đích khác nhau, trong đó có khả năng ứng dụng để chế tạo máy bay biến hình, chẳng hạn như máy bay có thể thay đổi hình dạng đôi cánh để hỗ trợ tăng tốc hoặc giảm tốc.

Máy bay biến hình vẫn là một khái niệm trong khoa học viễn tưởng vì các nhà khoa học gặp khó khăn trong việc phát triển một vật liệu đủ linh hoạt để đạt được hiệu ứng biến hình và đủ mạnh để chịu đựng sự khắc nghiệt của việc bay.

Tuy nhiên, hợp kim này có sức mạnh như thép nhưng có thể co giãn như cao su khi điều kiện môi trường thay đổi có thể mang lại kỳ vọng cho việc phát triển thiết bị bay đặc biệt.

Nhóm nghiên cứu giải thích hợp kim hiển thị những đặc tính này vì nó giống như thủy tinh hơn là kim loại. So với thủy tinh thông thường, hợp kim có những vùng "hạt" biến dạng.

Nói đơn giản, hợp kim có những vùng mà các phân tử sắp xếp theo cách hỗ trợ sự biến dạng của vật liệu thay vì bị vỡ. Sự vắng mặt của các hạt biến dạng này trong thủy tinh làm cho nó dễ vỡ, trong khi sự hiện diện của chúng làm cho vật liệu này cực kỳ linh hoạt.

Theo nhóm nghiên cứu, phương pháp phát triển vật liệu khá đơn giản, nó có thể dễ dàng được tái tạo trong các phòng thí nghiệm khác và có thể áp dụng công nghiệp quy mô lớn.