Chế tạo thành công loại vật liệu mới có thể co giãn như cơ bắp và tự chữa lành như da

Luke Connal, một thành viên trong nhóm nghiên cứu cho biết, thông thường, hydrogel khá yếu. Tuy nhiên, sau khi các nhà khoa học tích hợp một loại hóa chất đặc biệt vào hydrogel chúng sẽ biến thành một loại vật liệu mới có khả năng đàn hồi, tự sửa chữa sau khi bị hư hại như da người.

Trên thực tế, trong số các hydrogel là chuỗi polymer dài lơ lửng trong môi trường nước cũng có loại sở hữu khả năng tự phục hồi, bền hay có hiệu ứng bộ nhớ hình của “cơ bắp”. Tuy nhiên, lần đầu tiên, các nhà khoa học có thể kết hợp cả ba đặc tính trong một vật liệu.

Các nhà khoa học nói thêm rằng, họ đã sử dụng các polymer giữa các phân tử có nhiều liên kết hydro và imine có thể xuất hiện. Các liên kết như vậy rất năng động, nhanh chóng hình thành và biến mất, cho phép hydrogel nhanh chóng phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ, sửa chữa thiệt hại và có độ bền cao. Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, vật liệu đã xác nhận những đặc tính có lợi này.

Khi nhiệt độ thay đổi, hydrogel chuyển từ dạng này sang dạng khác và ngược lại, hơn nữa không giống như hầu hết các chất tương tự, việc chuyển đổi như vậy không phải mất vài phút, mà chỉ vài giây. Một hydrogel như vậy có thể được ứng dụng trong các thiết bị robot linh hoạt và các thiết bị y sinh thuộc các thế hệ mới.

Tiến sĩ Zhen Jiang và phó giáo sư Luke Connal, hai thành viên trong nhóm nghiên cứu. Ảnh: Đại học quốc gia Úc 

Liên quan tới hoạt động nghiên cứu, phát triển vật liệu mới, trước đó, một đội ngũ các nhà kĩ sư đến từ đại học Stanford đã có phát minh mới về loại vật liệu cách nhiệt siêu mỏng gồm kết cấu các lớp vật liệu khác nhau, có thể phản xạ lại ánh sáng và sức nóng của ánh sáng mặt trời.

Tính cách mạng của phát minh mới này là nhờ ứng dụng của các vật liệu cách nhiệt siêu mỏng đa lớp, với độ mỏng đáng ngạc nhiên 1,8 micromet, tuy nhiên loại vật liệu này có khả năng chống lại tia sáng mặt trời, cả loại nhìn thấy được cũng như các tia không nhìn thấy được, phản xạ chúng lại vào vũ trụ.

Có thể hiểu rằng vật liệu cách nhiệt mới này sẽ giống như một chiếc gương hắt nhiệt năng của ánh sáng mặt trời trở lại vũ trụ. Các lớp vật liệu được tính toán để phản xạ chủ yếu các tia hồng ngoại, nguyên nhân chính làm nên sức nóng của tia sáng. Đồng thời tính toán bước sóng và tần số để hắt chúng trở lại không gian mà không tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh.

Nghiên cứu thực tế cho thấy, vật liệu cách nhiệt mới này có thể phản xạ tới 97% tia hồng ngoại trong không khí, giúp giảm khoảng 5 độ C so với thử nghiệm không dùng vật liệu cách nhiệt.

Nếu trong tương lai vật liệu này được áp dụng rộng rãi, người sử dụng có thể tiết kiệm được rất nhiều điện năng sử dụng vào các thiết bị làm mát như điều hòa, quạt...

Bảo Lâm (Theo ANU)