Tạo thành công chất liệu mới biến ý tưởng thang máy vũ trụ thành hiện thực

Theo đó, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge thuộc trường Đại học Penn State (Mỹ), dẫn đầu bởi giáo sư hóa học John Badding đã nghiên cứu để cho ra một loại sợi gọi là “kim cương nano” (diamond nanothread), có độ mỏng hơn sợi tóc con người tới 20.000 lần nhưng có độ bền và độ cứng được nhận định là “tốt nhất ở thời điểm hiện tại”.

“Vật liệu mới này được kì vọng là sẽ cực kì tốt bởi độ bền và độ cứng của nó. Nó sẽ cực kì hữu ích khi ứng dụng thực tế”, Giáo sư Badding cho biết trong một tuyên bố.

Để tạo ra chất liệu trên, các nhà khoa học đã sử dụng một thiết bị dùng để bơm áp suất vào một chiếc bể đặc biệt rộng 6mm, trong đó chứa đầy benzen (hợp chất tạo bởi carbon và hydro). Đầu tiên, các phân tử carbon xếp chồng lên nhau nhưng do áp lực, các phân tử này sẽ dần bị uốn cong và vỡ ra. Các phân tử này sau đó tiếp tục tái cấu trúc với nhau một lần nữa và sau khi các nhà nghiên cứu xả áp suất theo cách đặc biệt, các phân tử carbon sẽ tạo thành dạng sợi cực mỏng. Đặc biệt, sợi này có cấu trúc y hệt kim cương nên các nhà khoa học cũng đặt tên là kim cương nano.

Trên thực tế, kim cương và các vật liệu khác như benzen hay than chì đều có cấu tạo từ các nguyên tử carbon, tuy nhiên do cấu trúc khác nhau mà hình thù cũng như độ bền bỉ của chúng khác nhau. Với nghiên cứu này, các nhà khoa học đang kì vọng chúng sẽ thúc đẩy nhanh quá trình ứng dụng vật liệu siêu bền vào thực tế như tiết kiệm nhiên liệu cho xe điện hay thậm chí là đưa con người vào không gian mà không cần tên lửa.

“Một trong những giấc mơ ‘ngông cuồng’ nhất của chúng tôi chính là sử dụng vật liệu nano này làm thành một sợi cáp siêu mỏng nhằm xây dựng nên một thang máy không gian để đưa con người lên vũ trụ - điều mà trên thực tế đang chỉ có trong khoa học viễn tưởng”, Giáo sư Badding nói.

Gần đây, đã có một khái niệm mới gọi là “thang máy không gian”. Đây là thiết bị cho phép đưa con người lên không gian không cần tàu vũ trụ. Theo tính toán, nó sẽ sử dụng động cơ tuyến tính giống như tàu điện, có một sợ dây cáp bằng chất liệu nano carbon để hoạt động, đưa con người lên cách khỏi Trái đất 60.000 dặm. Với tiến bộ của công nghệ nano như hiện nay, một công ty có tên Obayashi đang kì vọng đến năm 2050, thang máy không gian sẽ thành hiện thực.

Báo cáo khoa học về kim cương nano đã được đăng tải trên tạp chí Nature hôm 21/9 vừa qua.

Phan Tuấn 

Theo Cnet