Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Chế tạo thành công thủy tinh cứng gần như thép (13/11/2015)

Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Tokyo và Viện Nghiên cứu bức xạ synchrotron Nhật Bản đã chế tạo thành công một loại thủy tinh bền hơn nhiều kim loại. Trong bài báo xuất bản trên tạp chí Scientific Reports, các nhà nghiên cứu mô tả cách họ khắc phục một trong những trở ngại lớn trong chế tạo thủy tinh có bổ sung thêm một loại oxit nhôm bằng kỹ thuật sử dụng áp suất của khí nâng vật liệu lên để chúng không tiếp xúc với bình chứa.

Phổ truyền qua của thủy tinh 54Al2O3-46Ta2O5 trong phạm vi tử ngoại-khả kiến. Ảnh: (c) 2015 Scientific Reports (2015). DOI: 10,1038 / srep15233

Thủy tinh không bị vỡ khi bị rơi hay bị va đập có thể đưa đến một loạt các ứng dụng, từ cửa kính ô tô, đến các tòa nhà chọc trời, điện thoại thông minh và máy tính bảng. Vì lý do đó, các nhà khoa học đã tìm cách làm cho thủy tinh cứng hơn và một trong các cách đó là cho thêm nhiều hơn một loại ôxit nhôm, cụ thể là alumin, vào thành phần chế tạo thủy tinh. Nghiên cứu trước đó đã chỉ ra rằng thủy tinh được chế tạo bằng cách bổ sung thêm như vậy sẽ cứng hơn rất nhiều so với thủy tinh thông thường. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã không sản xuất được loại thủy tinh như vậy do khi nhiều hơn alumin được cho thêm vào trong khi thủy tinh đang được chế tạo, nó thường bị kết tủa khi tiếp xúc với bình chứa làm cho thủy tinh không cứng như mong muốn. Trong nỗ lực mới này, các nhà nghiên cứu tìm được phương pháp khắc phục vấn đề này bằng cách không cho vật liệu tiếp xúc với bình chứa trong quá trình chế tạo.

Quy trình mới này bao gồm việc làm cho vật liệu được giữ trong không khí trong khi nó hình thành bằng cách đẩy nó từ bên dưới bằng khí oxy và sau đó sử dụng laser để trộn các vật liệu với nhau. Kết quả cuối cùng là thủy tinh có alumin nhiều hơn tất cả các loại thủy tinh khác cho đến nay. Loại thủy tinh mà nhóm nghiên cứu báo cáo trong suốt, không màu và vô cùng cứng. Thử nghiệm cho thấy nó cứng hơn hầu hết các kim loại và cứng gần như thép.

Điều duy nhất để có thể sản xuất màn hình điện thoại thông minh không vỡ bằng loại thủy tinh mới này là nhóm nghiên cứu cần tìm ra cách để chuyển phương pháp của họ sang quy trình sản xuất hàng loạt. Các nhà nghiên cứu dường như tin rằng một phương pháp như vậy sẽ được tìm ra trong thời gian ngắn.

Nguồn: vista.vn (Phys.org)