Tạo ra được mô hình loại nhôm tinh thể cực nhẹ, hơn 4,5 lần nhôm thường, nổi được trên nước

Bản thân nhôm đã là một kim loại quý giá: nó dẫn được điện, có nhiệt độ nóng chảy thấp, cực kì rắn chắc nếu được sử dụng làm hợp kim, không gỉ và hơn hết, là cực kì nhẹ. Thế nếu ta làm cho nó quý giá hơn nữa thì sao? Ta có thể làm cho nó nhẹ đến mức cho nó nổi được trên mặt nước.

Dựa theo một mô hình kim loại nhôm được các nhà nghiên cứu tại Đại học Bang Utah và Đại học Liên bang Miền Nam tại Rostove-on Don, Nga – ta đã có được thứ nhôm nhẹ không tưởng ấy. Họ tạo ra loại nhôm có cấu trúc tinh thể với độ đặc cực kì thấp, vì thế mới nhẹ đến mức nổi được trên nước.

“Cách các đồng nghiệp của tôi giải quyết vấn đề cực kì sáng tạo”, nhà hóa học và cũng là nhà nghiên cứu dự án này, Alexander Boldyrev nói. “Họ bắt đầu với việc sử dụng những cấu trúc lưới tinh thể có sẵn, như trong trường hợp này, là kim cương, và thay thế mỗi phân thử carbon với một nguyên tử nhôm tứ diện”.

Và thế là họ có được một loại nhôm tinh thể, gọi tạm là nhôm siêu tứ diện - supertetrahedral aluminium, có một độ đặc cực kì thấp – 0,61 gram trên mỗi centimet khối. Ở nhôm thường, con số ấy là 2,7 gram mỗi centimet khối; ví dụ với thép thường, thì độ đặc ấy là 7,75 gram trong một mét khối.

Con số 0,61 đồng nghĩa với việc loại nhôm tinh thể này có thể nổi trên mặt nước (nước chỉ có độ đặc 1 gram/cm khối). Nhưng tác dụng của nó nhiều hơn là chỉ nổi trên mặt nước.

“Ngành du hành vũ trụ, ngành dược, chế tạo dây điện và bất cứ thứ gì có thể làm nhẹ đi, những chiếc xe đỡ tốn xăng hơn là những ứng dụng tôi có thể nghĩ ra được ngay”, ông Boldyrev nói.

Nhẹ hơn đồng nghĩa với việc đỡ tốn nhiên liệu hơn.

Ông cũng nói thêm rằng có tiềm năng sản xuất ra nhôm có tính dẻo nữa, thậm chí là với giá rẻ nữa. Nhưng hiện tại thì đội ngũ vẫn chưa sản xuất được sản phẩm thực. Từ giờ cho tới lúc có thể thực sự hiểu được thêm những khả năng khác của nhôm, vẫn còn nhiều việc phải làm lắm.

“Vẫn còn sớm để tìm ra được những ứng dụng của loại nhôm tinh thể này. Quá nhiều điều chúng ta chưa biết. Đầu tiên, là ta vẫn chưa biết sức chống chịu của nó tới được mức nào”, nhà nghiên cứu người Nga bổ sung.

Tuy nhiên, việc thiết kế được hình mẫu của nó đã là bước tiến quan trọng đầu tiên. Nhưng những nghiên cứu và thử nghiệm đã từng được thực hiện trước đây, ta hoàn toàn có khả năng tổng hợp được vật liệu siêu tứ diện – supertetrahedral. Mục tiêu tiếp theo có lẽ sẽ là loại nhôm tinh thể này đây, có sản phẩm thực, ta mới có thể biết được nó làm được gì.

Nghiên cứu này được đăng tải trên Tạp chí Vật lý Hóa học C.