Khoa học - Công nghệ

Ứng dụng

Kim loại siêu bền với công nghệ laser

author 14:45 25/01/2015

(VietQ.vn) - Hạn chế sự hao mòn kim loại của các đồ dùng, máy móc trong cuộc sống thường ngày chính là việc để nâng cao hiệu quả sử dụng của thiết bị chỉ khi kim loại có thể tự làm sạch bề mặt chúng.

Sự kiện: Phát minh mới ấn tượng

Theo tin tức trên tờ Gizmag, các nhà nghiên cứu tại Đại học Rochester đã phát hiện thấy nhờ vào các chùm tia laser năng lượng cao tạo vi cấu trúc nano kỵ nước biến kim loại có màu đen và tự làm sạch bề mặt kim loại và tự làm khô. Đặc điểm này giúp kim loại ngăn chặn lớp phủ cồ trên bề mặt kim loại và chống gỉ, kim loại có thể thu nhiệt hiệu quả hơn, thậm chí có thể biến thành các vật liệu khác có tính kỵ nước.

Tính kỵ nước trên kim loại

Các lớp phủ siêu kỵ nước ở ngoài nhanh chóng đẩy lùi nước và các chất lỏng khác có hiệu quả để giữ cho bề mặt ngoài kim loại không bị gỉ. Tuy nhiên vấn đề là còn phụ thuộc vào các hóa chất làm hao mòn đi chất cốt lõi bên trong của kim loại.

kim loại tự làm sạch bề mặt

Kim loại tự làm sạch bề mặt nhờ laser

Giáo sư Chunlei Guo và các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Rochester đã tìm thấy một cách để giúp kim loại vĩnh viễn siêu kỵ nước nhờ vào các tia laser femtosecond (FS) năng lượng cao được phóng ra trong thời gian rất ngắn (mỗi FS được phóng ra trong một phần triệu của một phần tỷtrên  một giây). Năng lượng  đủ cao để khắc vi cấu trúc nano vào kim loại làm thay đổi thuộc tính của bề mặt kim loại.

Các công trình nghiên cứu trước đâyđã từng sử dụng FS để tạo ra các kim loại ưa nước. Ngày nay giờ các nhà khoa học lại tìm ra các vấn đề khác nữa.

Thay đổi bề mặt cấu trúc kim loại

Các nhà khoa học sử dụng xung laser FS 65 mạnh mẽ với tốc độ lên đến 1/1000 giây làm thay đổi cấu trúc bề mặt của bạch kim, titan và đồng mẫu.

Kết quả đáng chú ý là bề mặt kim loại không chỉ kỵ nước rất hiệu quả, mà còn nhung đen từ mọi góc độ làm cho kim loại hấp thụ ánh sáng tốt, thậm chí kim loại có thể tự làm sạch bề mặt.

Để kiểm tra các tính chất tự làm sạch của kim loại, giáo sư Guo và nhóm nghiên cứu đã sử dụng các hạt bụi thông thường từ một máy hút bụi và đổ chúng trên bề mặt của kim loại được ngiên cứu. Theo kết quả cho thấy mười ba giọt nước là đủ để loại bỏ khoảng một nửa bụi, các gitọ nước đó tự rời đi không tì vết trên bề mặt kim loại. Trong thực tế, các chất liệu sẽ có thể tự làm sạch bề mặt rất hiệu quả nhờ nước mưa hay sương mù loại bỏ đi bụi, làm bề mặt kim loại sạch và khô.

 làm sạch bề mặt kim loại sẽ bền hơn

Làm sạch bề mặt kim loại sẽ có nhiều ứng dụng hiệu quả hơn

Tiến bộ của công nghệ này tạo nên sự khác biệt ở những nước đang phát triển, có thể tận dụng nước mưa hiệu quả hơn hoặc để tạo ra tolet vẫn sạch mà không xả nước, ngăn chặn dịch bệnh. Các thuộc tính hấp thụ ánh sáng kết hợp tính kỵ nước giúp các thiết bị sử dụng nhiệt năng lượng mặt trời hoạt động mà không cần quy trình lọc sạch.

Giáo sư Guo và các đồng nghiệp hiện đang tiếp tục nghiên cứu xem làm thế nào có thể áp dụng kỹ thuật này với các vật liệu phi kim loại có thể kỵ nước. Nhưng trước khi công nghệ này có thể thực hiện được, các nhà nghiên cứu sẽ cần phải mở rộng quy mô một cách hiệu quả. Hiện tại phải mất một mới có thể tạo ra một inch trên một mẫu kim loại.

Trong tương lai không xa, công nghệ ứng dụng của tia laser vào việc kiến tạo nên các kim loại, phi kim loại kỵ nước để tăng tuổi thọ của phi-kim loại đồng thời mở rộng thêm nhiều ứng dụng cho các thết bị nhờ vào sự thành công của nghiên cứu này ngày càng nhiều hơn nữa.

Thùy Nguyễn


Thích và chia sẻ bài viết:

bình luận (0)

Bình luận

tin liên quan

video hot

Về đầu trang