Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Công thức biến xi măng thành kim loại (07/06/2013)

Các nhà nghiên cứu ở Hoa Kỳ đã phối hợp với các nhà khoa học ở Nhật Bản, Phần Lan và Đức tìm ra công thức biến đổi xi măng lỏng thành kim loại lỏng. Như vậy, xi măng có triển vọng được sử dụng để sản xuất chất bán dẫn cũng như các màng mỏng, lớp bảo vệ và chíp máy tính cho thị trường thiết bị điện tử gia dụng.

Công thức biến đổi này chứng minh đây là phương pháp duy nhất để sản xuất vật liệu kim loại-thủy tinh, có đặc tính như chống ăn mòn tốt hơn kim loại, ít bị vỡ hơn thủy tinh thông thường, dẫn điện, tổn thất năng thấp trong từ trường và có độ lỏng phù hợp nên dễ xử lý và tạo hình. Trước đây, chỉ có kim loại mới có thể được chuyển đổi thành dạng kim loại - thủy tinh. Hiện nay, xi măng cũng có thể làm được điều này nhờ qui trình “bẫy điện tử”, một hiện tượng trước đây chỉ thấy trong dung dịch amoniac.

Nhóm các nhà khoa học đã nghiên cứu mayenite, thành phần của xi măng alumin được làm từ canxi và nhôm ôxit. Mayenite được làm tan chảy ở nhiệt độ 2.000^oC bằng thiết bị nâng khí cùng với đốt nóng bằng chùm lade CO₂. Vật liệu được xử lý trong những môi trường khác nhau để kiểm soát cách thức oxy liên kết trong thủy tinh thành phẩm. Thiết bị nâng khí giữ chất lỏng nóng không chạm vào bất kỳ bề mặt nào của thùng chứa và tạo thành các tinh thể. Vì thế, chất lỏng nguội đi chuyển sang trạng thái thủy tinh, có khả năng giữ lại các điện tử theo hướng cần cho đặc tính dẫn điện.

Các nhà khoa học đã phát hiện ra khả năng dẫn điện khi các điện tử tự do bị giữ lại trong các cấu trúc giống lồng hình thành trong thủy tinh. Các điện tự bị giữ lại đã tạo cơ chế dẫn điện giống như ở kim loại.

Kết quả nghiên cứu được công bố vào ngày 27/05/2013 trên Tạp chí Kỷ yếu của Viện hàn lâm khoa học Hoa Kỳ.

Nguồn: www.vista.vn (N.P.D - Theo Escience, 5/2013)