Chế tạo bọt “nhớ” hình dạng thông minh hơn

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Các nhà nghiên cứu thuộc Trường Đại học Northwestern và Boise State, Mỹ, vừa đề ra cách sản xuất một loại bọt rẻ tiền có khả năng khôi phục lại được sự thay đổi hình dạng. Khám phá về loại bọt mới này của nhóm nghiên cứu sẽ mang lại những ứng dụng rộng rãi hơn của loại vật liệu này, ví dụ như các công cụ định vị phẫu thuật và các cơ chế van. Các nhà nghiên cứu đã tập trung vào một hợp kim niken-mangan-gali có khả năng thay đổi hình dạng khi tiếp xúc với từ trường.

Hợp kim này duy trì được hình dạng mới của nó khi từ trường bị tắt nhưng sẽ trở lại hình dạng ban đầu nếu từ trường bị quay 90 độ, chứng tỏ khả năng “nhớ hình dạng từ tính”. Nhóm nghiên cứu cho biết, hợp kim này có thể được kích hoạt hàng triệu lần và nó biến dạng một cách chắc chắn và lặp lại nhiều lần. Tính chất này có thể được sử dụng để cải tiến các máy trợ động vận hành nhanh (các thiết bị cơ để truyền động hoặc điều khiển một cơ chế hoặc hệ thống) ở các máy in cọc mực, động cơ ô tô và các công cụ phẫu thuật.

Cho tới nay, hiệu ứng nhớ hình dạng từ tính diễn ra chỉ ở các tinh thể đơn niken-mangan-gali, vốn là những tinh thể rất khó chế tạo và tốn kém hơn các đa tinh thể thông dụng.

Giờ đây, nhóm nghiên cứu đã tạo ra các dạng bọt đa tinh thể có thể chế biến được với các tính chất thay đổi hình dạng giống như những tính chất của các tinh thể đơn đắt tiền hơn. Họ đã thực hiện công việc này bằng cách đưa các lỗ rỗ nhỏ vào các “nút” của loại bọt kim loại nguyên gốc ban đầu của họ. Loại bọt này, giống bọt biển, gồm những "thanh giằng" được nối với nhau bởi các nút tương đối lớn. Bổ sung thêm một lớp thứ hai có dạng rỗ sẽ tạo ra sự biến dạng và duy trì được các đặc tính nhớ hình dạng của bọt đa tinh thể.

Nhóm nghiên cứu cho biết, một lợi thế chính của loại bọt "thông minh" này là, cùng với một từ trường, nó sẽ tạo ra các máy trợ động tuyến tính rất đơn giản và vì thế có độ vững chắc cao và điện thế tối thiểu, có tiềm năng thay thế cho hệ thống cơ điện có nhiều bộ phận phức tạp.

(Theo Tạp chí Hoạt động Khoa Học // Vista )