Vật liệu chống sốc siêu nhẹ cứng như kim loại

Các nhà nghiên cứu ở Đại học Johns Hopkins phát triển một vật liệu chống sốc mới cứng như kim loại nhưng nhẹ như bọt biển.

Vật liệu chống sốc siêu nhẹ cứng như kim loại

Vật liệu hạt LCE ở nhiều hình dạng khác nhau. Ảnh: Đại học Johns Hopkins

Vật liệu mới cấu tạo chủ yếu từ hạt elastomer (LCE) tinh thể lỏng, giúp sản xuất mũ bảo hiểm, áo giáp và bộ phận xe nhẹ, bền hơn, và có thể tái sử dụng.

LCE là mạng lưới polymer ở pha tinh thể lỏng, kết hợp đặc tính co giãn và độ ổn định. LCE thường được sử dụng để làm cơ cấu chấp hành và cơ bắp nhân tạo cho robot. Nhưng trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Advanced Materials, các nhà khoa học tìm hiểu khả năng hấp thụ năng lượng của vật liệu.

Nhóm nghiên cứu tạo ra các vật liệu bao gồm nhiều chùm LCE nghiêng, nằm kẹp giữa những cấu trúc đỡ dạng cứng. Khối đơn vị cơ bản này lặp lại dưới dạng nhiều lớp để oằn xuống ở nhiều mức độ khác nhau khi va chạm, phân tán năng lượng một cách hiệu quả.

Trong hàng loạt thí nghiệm, các nhà khoa học kiểm tra vật liệu mới có thể chịu tác động từ khối lượng khác nhau ở tốc độ khác nhau tốt tới mức nào. Họ cho các vật thể nặng 1,8 - 4,5 kg va đập với vật liệu ở tốc độ lên tới 35,4 km/h.

Vật liệu hoạt động tốt hơn với nhiều lớp hơn. Ví dụ, một cấu trúc 4 lớp có mật độ hấp thụ năng lượng nhiều hơn gần gấp đôi cấu trúc một lớp. Dù tính đến nay, vật liệu mới được thử nghiệm với lực tác động ở 35,4 km/h, nhóm nghiên cứu cho biết sản phẩm có thể chịu tác động ở tốc độ cao hơn. Vật liệu này có thể cải thiện độ an toàn của mũ bảo hiểm, áo chống đạn, thanh cản trước của xe hơi.

“Chúng tôi rất hào hứng với khả năng hấp thụ năng lượng cực tốt của vật liệu mới”, nhà nghiên cứu Sung Hoon Kang, trợ lý giáo sư ngành kỹ thuật cơ khí, cho biết. “Vật liệu cung cấp khả năng bảo vệ tốt hơn trước va chạm, nhưng lại đủ nhẹ để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, tác động tới môi trường và mang lại cảm giác thoải mái cho người mặc đồ bảo hộ”.

Theo An Khang VNE (New Atlas)

Đọc thêm

Con người quay lại Mặt trăng để làm gì?

Con người quay lại Mặt trăng để làm gì?

Bên cạnh sứ mệnh đưa con người trở lại quỹ đạo Mặt trăng, vụ phóng Artemis II còn là bài sát hạch khắc nghiệt quyết định liệu nhân loại có thể đặt chân lên sao Hỏa hay không.
Sẵn sàng vận hành ứng dụng i-HaTinh

Sẵn sàng vận hành ứng dụng i-HaTinh

Trung tâm Khoa học công nghệ (KHCN) và Chuyển đổi số (Sở KH&CN Hà Tĩnh) đã sẵn sàng vận hành ứng dụng Công dân số i-HaTinh tích hợp nền tảng phản ánh hiện trường.
Nhà khoa học Mỹ: “VinFuture đưa đóng góp của phụ nữ khoa học ra ánh sáng toàn cầu”

Nhà khoa học Mỹ: “VinFuture đưa đóng góp của phụ nữ khoa học ra ánh sáng toàn cầu”

Phụ nữ làm lãnh đạo trong khoa học không nên được nhìn nhận như một “ngoại lệ”, càng không phải là điều gây ngạc nhiên. Theo TS. Jayshree Seth, Nhà khoa học Doanh nghiệp tại Tập đoàn 3M (Mỹ) và thành viên Hội đồng Sơ khảo Giải thưởng VinFuture, điều đó đơn giản là trạng thái tự nhiên của thời đại.
Nơi nào nhiều vàng nhất?

Nơi nào nhiều vàng nhất?

Trái Đất đang “cất giấu” khoảng 1,6 triệu tỷ tấn vàng, đủ để phủ kín bề mặt hành tinh bằng một lớp kim loại quý dày 50 cm nhưng kho báu này lại nằm ngoài tầm với của con người.
Trung Quốc công bố 'chip dạng sợi' mỏng như tóc

Trung Quốc công bố 'chip dạng sợi' mỏng như tóc

Theo SCMP, các nhà khoa học Trung Quốc vừa tạo ra một bước đột phá trong công nghệ điện tử khi tích hợp thành công các mạch điện tử phức tạp vào những sợi dây dẻo, co giãn và mỏng như sợi tóc con người.
Có gì trong phần mềm "Trợ lý ảo AI đa lĩnh vực”?

Có gì trong phần mềm "Trợ lý ảo AI đa lĩnh vực”?

Dự án Trợ lý ảo AI đa lĩnh vực đã giành giải Nhất Cuộc thi Khởi nghiệp đổi mới sáng tạo Hà Tĩnh năm 2025, góp phần thúc đẩy chuyển đổi số và nâng cao hiệu quả phục vụ người dân, doanh nghiệp.