Tạo kim loại mới từ công nghệ laser

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Các nhà nghiên cứu trường đại học Rochester đang sử dụng công nghệ ánh sáng laser sẽ giúp được quân đội tạo ra các dạng kim loại mới có thể hướng dẫn, thu hút và đẩy chất lỏng và làm lạnh các thiết bị điện tử nhỏ. Công trình được tài trợ bởi Phòng nghiên cứu khoa học không quân (AFOSR)

Tiến sĩ Chunlei Guo và nhóm nghiên cứu của ông cho dự án này đã phát hiện ra cách chuyển đổi một miếng kim loại sáng thành một miếng tối đen, không phải bằng sơn, mà bằng cách sử dụng chùm tia laser cực mạnh. Miếng kim loại đen được tạo ra này, hấp thu tất cả bức xạ chiếu lên nó.

 Tiến sĩ Guo cho biết, “với việc tạo ra kim loại đen này, chúng ta sẽ có một loại vật liệu hoàn toàn mới, có thể mở ra một chân trời mới cho nhiều ứng dụng khác nhau.”

 “Để làm việc này, chúng tôi xem xét sự quá trình đổi chiều của sự hấp thu ánh sáng hoặc bức xạ ánh sáng và chuyển đổi đèn nóng sáng thành bóng đèn sáng gấp 2 lần nguồn ánh sáng thông thường, trong khi chỉ tiêu thụ cùng một lượng năng lượng,” tiến sĩ Guo giải thích

 Phương pháp để tạo ra siêu dây tóc này là một chùm ánh sáng cực mạnh, cực ngắn gọi là xung laser femtosecond (một phần nghìn triệu triệu giây). Lực đẩy cực lớn đó buộc bề mặt kim loại hình thành cấu trúc nano và cấu trúc micro, các cấu trúc có khả năng thay đổi đột ngột mức độ hiệu quả ánh sáng bức xạ từ dây tóc

 Bên cạnh việc tăng thêm độ sáng của bóng đèn, quy trình của tiến sĩ Guo còn có thể sử dụng để điều chỉnh màu của ánh sáng. Năm ngoái, nhóm nghiên cứu của ông đã sử dụng quy trình tương tự để thay đổi màu của gần như bất cứ kim loại nào sang màu xanh dương, vàng, xám bên cạnh màu đen. Họ điều khiển kích thước và hình dáng của các cấu trúc nano -- và vì vậy bất cứ màu của ánh sáng nào mà các cấu trúc đó hấp thu và bức xạ – để thay đổi độ lớn của mỗi chiều dài bước sóng ánh sáng mà dây tóc bức xạ.

 Bên cạnh nghiên cứu này, tiến sĩ Guo và nhóm nghiên cứu của ông đã và đang nghiên cứu chế tạo công nghệ có thể giúp Air Force để tạo ra thêm một loại kim loại. Họ có thể làm được điều này bằng cách sử dụng laser femtosecond một lần nữa để thay đổi bề mặt của kim loại và tạo ra các cấu trúc ở cấp độ nano và micro độc đáo trên kim loại.

 Cấu trúc nano độc đáo này được tạo ra từ laser ảnh hưởng cách phân tử chất lỏng tương tác với phân tử kim loại. Chất lỏng lan ra trên kim loại bởi vì cấu trúc nano liên kết chúng với phân tử chất lỏng dễ dàng hơn phân tử chất lỏng liên kết với nhau. Kết quả cuối cùng là việc hình thành ra một loại kim loại mới có khả năng làm mát máy tính điện tử của và bơm nhiệt của máy bay và cho phép máy bay duy trì sự vượt trội hơn bất cứ đối thủ nào cũng đang bay

Hiện tại, các nhà nghiên cứu chỉ cần khoảng nửa tiếng để thay đổi bề mặt của kim loại nặng khoảng 0.113kg. Tuy nhiên, mục tiêu kế tiếp là chế tạo kim loại thậm chí nhanh hơn nữa để họ có thể đáp ứng nhu cầu của không ngừng gia tăng.

(Theo P.P (Theo ScienceDaily) // Sở KHCN Đồng Nai )