10 loại chất liệu "cứng đầu" thách thức các định luật vật lý nhưng vô cùng hữu ích
Dù có không tin vào mắt mình thì bạn cũng không thể phủ nhận tầm quan trọng, sự hữu dụng của chúng trong cuộc sống hàng ngày.
Các nhà khoa học giống như những "thầy phù thủy" đã đưa những thí nghiệm từ phòng nghiên cứu ra đến đời thực để đánh lừa công chúng khiến chúng ta thấy tại sao lại có nghịch lý đế phi lý như thế.
Những loại chất liệu “thông minh” có thể thay đổi hình dáng do tác động của yếu tố bên ngoài, “biến hình” từ dạng thể khí sang thể rắn, hay thậm chí là đóng băng ở nhiệt độ cao.Chúng ta hãy cùng tìm hiểu xem đó là những loại chất gì nhé!
1. Lớp phủ Hydrophobic
Lớp phủ Hydrophobic hay thường gọi là lớp phủ nano chống thấm nước. Đây là lớp phủ lên bề mặt phản quang có công năng vượt trội trong chống thấm nước và một số loại chất lỏng khác, cũng như chống bám dính, dễ lau chùi và chống chày xước.
Tuy rằng hai loại tiểu phân nano silicon dioxide và titanium cấu thành nên lớp phủ hydrophobic không còn được sử dụng trong phòng thí nghiệm, nhưng chúng vẫn được sử dụng rộng rãi dưới dạng xịt và dạng gel trong sản xuất may mặc, giầy dép, tấm lót bàn ăn hay thậm chí nó còn giúp chúng ta làm sạch đại dưỡng nữa.
2. Vật rắn “nổi” trên khí
Hexafluoride, hay còn gọi là khí gas SF6, nặng gấp 5 lần so với không khí. Sự kì diệu của khí này nằm ở chỗ nếu bạn thả một số vật với trọng lượng nhỏ vào trong hộp chứa khí, chúng sẽ nổi như trên mặt nước. Không những thế, khí Hexafluoride còn có thể khiến giọng nói bị trầm đi. Đây cũng còn là một mẹo cho những bạn nào thích có giọng nói như Darth Vader đấy.
3. Kim loại tan chảy
Chắc hẳn chúng ta còn nhớ trong những tiết học vật lý đã từng được chứng kiến hiện tượng kim loại tan chảy ở phòng thí nghiệm, nhưng để nhìn thấy được kim loại có thể tan chảy kể cả trong nhiệt độ thường thì lại là một chuyện hoàn toàn khác.
Đó chính là Galium – một nguyên tố không có trong tự nhiên mà chỉ có thể thu được khi nung chảy quặng chứa nó. Đây là một kim loại yếu, màu trắng bạc và dễ dàng hóa lỏng ở nhiệt độ thấp, tạo thành chất lỏng bạc. Chính vì lẽ đó mà loại kim loại này khi gặp nước nóng sẽ “không ngần ngại” mà tan chảy ngay trước mắt bạn đó.
4. Bột nổ
Nitrogen triiodide (NI3) và bạc fulminate là hai loại chất nố mạnh chỉ với ma sát nhẹ và có thể gây nguy hiểm khi chuyên chở. Nhưng điều thú vị ở đây là, khi chúng nổ, chúng ta sẽ thấy hiện tượng xuất hiện những đám khói “màu mè” bay lên. Tuy rằng hai loại chất này vẫn chưa có công năng gì đặc biệt để ứng dụng trong các ngành công nghiệp hiện nay, nhưng mà ai quan tâm chứ? Chúng đẹp là được rồi.
5. Kim loại biết “nhớ”
Ghi nhớ là khả năng đặc biệt chỉ có ở người hoặc động vật, nhưng có một loại kim loại lại biết “nhớ” không thua kém gì so với chúng. Điều này nghe có vẻ khó tín, nhưng đó lại là sự thật đối với các vật thể làm bằng hợp kim nitinol.
Khi bạn uốn cong, thắt nút hay thậm chí xoắn ốc theo bất cứ cách nào bạn muốn, loại hợp kim này đều có khả năng “ghi nhớ” hình dáng ban đầu của chúng và trở lại trạng thái “như chưa từng có chuyện gì xảy ra”.
6. Gỗ “thông minh”
Ai có thể ngờ được trong những chất liệu “thông minh” lại có sự xuất hiện của gỗ chứ. Trong thực tế, kỹ thuật uốn gỗ truyền thống đòi hỏi các thiết bị phức tạp. Hơn thế nữa, tính chất vật lý của gỗ cũng khó khăn trong việc tạo đường cong và các hình dáng phức tạp.
Tấm phẳng chứa hạt gỗ có thể giúp chúng ta uốn cong theo hình dáng nhất định khi thấm đẫm chúng trong nước đã được các chuyên gia đến từ Viện nghiên cứu khoa học Massachusetts sáng chế ra với sự giúp đỡ từ công nghệ in ấn 4D.
7. Đá nóng
Có thể bạn sẽ thắc mắc khi nghĩ đá sao lại “nóng” được? Câu trả lời ở đây là hoạt chất sodium acetate. Chất này có khả năng dễ dàng biến đổi chất lỏng thành tinh thể chỉ cần một tác động nhỏ nhất đến chúng.
Nếu nhìn từ bên ngoài, ta sẽ không thể nào phân biệt được chúng có gì khác biệt so với nước thông thường, thậm chí chúng còn có bề mặt giống hệt nhau. Kỳ thật, bên trong chất lỏng đó cực kỳ ấm. Chính vì thế nó được sử dụng làm đệm đun nóng, chủ yếu dùng để sưởi ở những nơi có nhiệt độ thấp mà không cần đốt lửa và có thể mang theo người.
8. Vật liệu co dãn
Các kỹ sư tại Đại học Havard (Mỹ) đã sáng tạo ra một loại hydrogel có độ bền cao và khả năng co giãn kỷ lục. Vật liệu mới này có thể giúp cải thiện tính năng của các sản phẩm sản xuất từ hydrogel, ví dụ mắt kính áp tròng mềm và khung mô nhân tạo. Thật kỳ diệu phải không?
9. Vật liệu tự vá liền khi rách
Các nhà khoa học Mỹ đã chế tạo thành công loại vật liệu thích ứng mới có đặc tính tự vá liền khi rách và trở về hình dáng ban đầu trong biến dạng. Loại chất liệu diệu kỳ này đã được sử dụng trong sản xuất bọc điện thoại, chất liệu xây dụng và dùng cho mục đích y khoa. Bí mật ẩn sau chất liệu này chính là những “con nhộng” chứa vi khuẩn với cấu trúc tự duy trì khả năng sống bằng cách tự “lành” lại sau khi bị tổn thương.
10. Aerogel - vật liệu rắn nhẹ nhất thế giới
Con người luôn không ngừng tìm kiếm ra những vật liệu mối, tối ưu hơn, rẻ hơn, và cả nhẹ hơn nữa. Một trong những thành tựu đáng chú ý nhất là tìm ra vật liệu nhẹ nhất từ trước tới nay: Aerogel.
Vật liệu này có một số tính năng hết sức độc đáo như cứng, trong suốt, không cháy và giữ nhiệt tốt. Đặc biệt, nó chỉ nặng hơn 1,5 lần so với không khí và đến tận 500 lần nhỏ hơn nước. Mặc dù nhẹ như vậy nhưng một vật làm bằng Aerogel có khả năng “cõng” một vật khác có trọng lượng gấp 500 đến 4.000 lần trọng lượng của nó.
(Nguồn: Bright Side)