Nền công nghệ đang ngày càng phát triển, và trong đó, các nhà khoa học Việt Nam cũng không ngừng đóng góp những thành tựu đáng kể. Mới đây, GS.TS Nguyễn Huy Dân cùng nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã thành công trong việc chế tạo một loại hợp kim đặc biệt có khả năng nhớ hình dạng ban đầu. Điều này mang lại tiềm năng ứng dụng rất lớn trong lĩnh vực y sinh và vi cơ.
Một bước tiến đáng kể trong công nghệ vật liệu
Nghiên cứu về loại hợp kim này đã bắt đầu từ năm 2019 và sau nhiều nỗ lực, nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc chế tạo hợp kim có khả năng nhớ hình dạng. Điều đáng kỳ vọng là dù bị uốn cong hay làm xoắn bao nhiều lần, chỉ cần gặp tác nhân nhiệt độ, hợp kim này sẽ quay trở lại hình dạng thiết kế ban đầu chỉ trong vài giây.
Bạn đang xem: Nhà khoa học Việt chế tạo hợp kim biết nhớ hình dạng
Theo GS Dân, loại hợp kim này có thể ứng dụng rất rộng trong lĩnh vực y sinh, như chỉnh hình răng, ống đỡ động mạch, neo xương, cảm biến nhiệt, cũng như trong lĩnh vực vi điện cơ như van tự động, nhíp nano và robot.
Một số mẫu hợp kim nhớ hình dưới dạng băng. (Ảnh: NX)
Bí mật của loại hợp kim thông minh này
Xem thêm : Vai trò túi giấy trong việc bảo vệ môi trường
Loại hợp kim đặc biệt này có khả năng “nhớ” hình dạng ban đầu nhờ vào cấu trúc nguyên tử linh hoạt của các thành phần hợp kim. Không giống với hợp kim thông thường, loại hợp kim nhớ hình này có thể tự sắp xếp nguyên tử và tồn tại ở hai dạng khác nhau: cấu trúc tinh thể biến dạng và cấu trúc tinh thể ban đầu. Điều này cho phép hợp kim giữ được hình dạng mới cho đến khi được “nhắc nhở” trở lại trạng thái nguyên gốc thông qua tác động nhiệt hoặc dòng điện.
Để chế tạo loại hợp kim này, nhóm nghiên cứu đã áp dụng phương pháp luyện kim hồ quang để tạo ra hợp kim ở dạng khối và phương pháp phun băng nguội nhanh để làm vật liệu mỏng và nhỏ hơn. Sau đó, họ sử dụng phương pháp phun xạ để tạo ra vật liệu ở dạng nano. Cấu trúc của vật liệu được khảo sát bằng phương pháp nhiễu xạ tia X và kính hiển vi điện tử.
Theo GS Dân, yếu tố quan trọng quyết định thành công của loại hợp kim nhớ hình là tỉ lệ từng nguyên tố kim loại trong vật liệu. Bởi vì mỗi hợp kim có nhiều thành phần kim loại khác nhau, việc tìm ra sự phối hợp phù hợp giữa các thành phần này có thể ảnh hưởng đến cấu trúc và tính chất nhớ hình của vật liệu. Điều này đòi hỏi nhóm phải điều chỉnh và thử nghiệm nhiều tỉ lệ khác nhau để đảm bảo tính chất hợp kim vẫn được duy trì mà không gây ảnh hưởng tiêu cực.
Tiềm năng và triển vọng
Xem thêm : Hướng dẫn chọn phân bón cây cảnh và cách bón phân đúng kỹ thuật
Sau hai năm nghiên cứu, vật liệu hợp kim này đã cho thấy đặc điểm cơ học phù hợp để áp dụng trong thực tế. Vật liệu này có khả năng biến dạng và hiệu ứng nhớ hình tốt. Trên thế giới, loại hợp kim nhớ hình đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi, tuy nhiên ở Việt Nam, chúng mới dừng lại ở mức độ tìm hiểu và thăm dò.
GS Dân chia sẻ, việc chế tạo thành công loại hợp kim nhớ hình này đã mở ra nhiều ứng dụng mới cho vật liệu thông minh trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt trong lĩnh vực y sinh. Hiện nhóm nghiên cứu đang tiếp tục phát triển vật liệu này để chế tạo loại nhíp micro có chức năng gắp các hạt, mẫu thí nghiệm kích thước micro cho độ chuẩn xác cao, đồng thời cải tiến và tối ưu hóa tính chất hợp kim để nâng cao khả năng biến đổi và tái tạo hình dạng.
Đây là một thành tựu đáng chú ý của nhà khoa học Việt Nam và đồng thời mở ra hướng phát triển mới cho công nghệ vật liệu thông minh trong nước.
Giải Đáp Việt – Tri Thức Cho Người Việt
Nguồn: Giaidapviet.com
Danh mục: Khám Phá
