Một hình ảnh
hiển vi của aerogel ống carbon (Ảnh: Hui-Juan Zhan)
Một trong những bí mật lớn với sự
thành công của lông gấu Bắc Cực nằm ở thực tế rằng mỗi sợi lông đều rỗng. Đặc
điểm này hạn chế khả năng dẫn nhiệt, khiến chúng không hút nhiệt ra khỏi cơ thể
con vật. Chúng cũng rất đàn hồn, cho phép chúng giãn ra thay vì bị đứt cộng với
việc chúng còn đẩy nước.
Một nhóm nghiên cứu tại Đại học
KHCN Trung Quốc đã tiến hành mô phỏng các đặc tính đó, bắt đầu với những sợi dây
nhỏ xíu được làm từ một nguyên tố có tên telua. Sau khi được phủ một lớp carbon,
dây nano được hòa tan thông qua một quá trình hóa học. Kết quả là hàng triệu ống
carbon rỗng không khác gì lông gấu bắc cực.
Các ống carbon này sau đó được
quấn lại với nhau thành một kiểu sắp xếp “giống mỳ ống”, hình thành một khối nhỏ
aerogel cách nhiệt. Kiểm tra cho thấy aerogel này vừa nhẹ vừa kháng dòng nhiệt
tốt hơn các vật liệu cách nhiệt khác. Ngoài ra, nó còn có khả năng kỵ nước cao
cộng với việc các ống này thậm chí con giãn tốt hơn cả lông gấu thật.
Đồng tác giả cao cấp của nghiên
cứu Giáo sư Shu-Hong Yu cho biết: “Lông gấu Bắc Cực đã được tiến hóa tối ưu để
giúp ngăn mất nhiệt trong điều kiện lạnh và ẩm, khiến nó là một mô hình tuyệt
vời cho một chất cách nhiệt tổng hợp. Bằng cách tạo ra loại aerogel dạng ống từ
các ống carbon, chúng tôi có thể thiết kế một loại vật liệu nhẹ và đàn hồi
tương tự có thể giữ nhiệt mà không xuống cấp đáng kể theo thời gian sử dụng”.
Tuy nhiên, không may là telua lại
tương đối hiếm và đắt đỏ, làm hạn chế khả năng thương mại hóa của công nghệ ở
hình thức hiện tại. Với ý nghĩ đó, các nhà khoa học hiện đang xem xét sử dụng
các mẫu dây được làm từ các nguyên tố khác rẻ tiền hơn.
LH (New Atlas)