Khoa học tự nhiên

Dây carbon có thể sẽ thay thế dây đồng (11/07/2013)

Các nhà khoa học đã tạo ra một loại dây khỏe và nhẹ từ cácbon, nếu khả năng dẫn điện của dây được cải thiện, dây cácbon sẽ được đưa vào sử dụng rộng rãi thay thế dây đồng.

Các nhà nghiên cứu từ Trường Đại học Cambridge cho biết, đây là lần đầu tiên dây cácbon siêu bền được làm bằng cách quay trong một lò nhỏ giống như máy làm kẹo bông ở nhiệt độ trên 1.0000C. Dây có độ dày khoảng 1 mm.

Krzysztof Koziol thuộc Khoa Vật liệu và Luyện kim của Trường cho biết: sẽ mất nhiều năm nữa để dây cácbon trở thành ứng dụng thương mại, nhưng mục đích chính của nhóm nghiên cứu hiện nay là tạo ra một loại dây tốt hơn dây đồng. Nghiên cứu này đang là tâm điểm của Triển lãm Khoa học thuộc Hiệp hội Hoàng gia, được tổ chức tại Luân Đôn tới đây.

Dây được làm trong phòng thí nghiệm từ các ống nano cácbon (CNT) hình trụ rỗng. Một trong những ưu điểm nổi bật của CNT là chúng có thể được hàn vào kim loại. Nhưng khuyết điểm lớn nhất là một kg đồng dẫn điện tốt hơn một kg CNT gấp 2,5 lần.

Trong thời gian tới, Đại học Cambridge sẽ tập trung vào một chương trình nghiên cứu hợp kim của đồng và CNT để tạo ra đồng "siêu dẫn điện" giúp hỗ trợ ngành công nghiệp đồng. Trong một số hỗn hợp, một lượng cực nhỏ cácbon làm tăng khả năng dẫn điện của đồng.

Hiệp hội đồng quốc tế, đại diện cho nhà sản xuất sản xuất ra hơn một nửa số đồng trên thế giới cho rằng, phải đến 10 năm nữa khi khoa học tiến bộ hơn, đồng "siêu dẫn điện" mới có thể được sản xuất hàng loạt. Nhưng sự phát triển của CNT nguyên chất có khả năng dẫn điện cao để thay thế các kim loại khác vẫn còn là một viễn cảnh xa xôi, theo Malcolm Burwell, Giám đốc Hiệp hội Công nghệ tại Bắc Mỹ, vì 60% lượng đồng trên toàn thế giới hiện nay được sử dụng vào việc làm dây điện.

Koziol lại cho rằng, CNT nguyên chất sẽ có nhiều ứng dụng trực tiếp vì chúng dẻo hơn đồng. Điều này rất có lợi trong sản xuất các bộ phận như cánh tay robot hay máy bay, ô tô vì trong những trường hợp này độ dẻo là yếu tố quan trọng hơn khả năng dẫn điện.

Khối lượng cũng rất quan trọng. Đồng chiếm khoảng 1/3 khối lượng của một vệ tinh (thường là 15 tấn). Theo các nhà nghiên cứu, một máy bay phản lực Boeing 747 sử dụng khoảng 215 km dây đồng với khối lượng 2 tấn. Một lợi thế khác của CNT là nó có thể hoạt động ở nhiệt độ cao.

"Một ứng dụng tiềm năng của CNT là khả năng sản xuất một chất dẫn điện có thể hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ cao, giảm chi phí sản xuất và tăng tuổi thọ của chất", phát ngôn viên Gillian West cho biết. "Ngoài ra, CNT còn rất nhẹ và dễ di chuyển".

Nguồn: tchdkh.org.vn