Vật liệu siêu đẳng

125

Có thể nói đây là những vật liệu thông minh và nguy hiểm nhất từng được con người tạo ra.

Các nhà khoa học cũng giống như các ảo thuật gia, có thể tạo ra những vật liệu vô cùng ảo diệu, thách thức mọi quy luật của vật lý mà chúng ta từng biết.

1. Vật liệu kỵ nước

Trong tự nhiên, chúng ta có thể thấy rất nhiều ví dụ về hiện tượng kỵ nước, chẳng hạn giọt nước mưa rơi vào lá môn và lăn tròn xuống đất, hay việc đổ dầu vào nước thì dầu và nước sẽ phân tách thành hai lớp riêng biệt. Các vật liệu kỵ nước cũng được tạo ra theo cách thức tương tự, với mục đích ngăn không cho chúng thấm nước hay bất kỳ loại chất lỏng nào, thậm chí ngăn cả bụi.

Một số ví dụ về vật liệu kỵ nước chẳng hạn các loại bình xịt hay gel chống thấm nước cho quần áo, giày dép, khăn trải bàn, sơn ô tô và tường, thậm chí người ta còn dùng chúng để làm sạch đại dương.

2. Khí nổi

Khí hexafluoride, hay còn gọi là khí SF6, là một chất khí rất đặc biệt, nhẹ hơn không khí gấp 5 lần. Nó không bao giờ tự thoát ra khỏi bồn chứa, và có khả năng kỳ diệu là làm cho những vật thể nhẹ nổi lơ lửng phía trên nó giống như thể chúng đang trôi trên mặt nước trong suốt.

Ngoài ra, khí hexafluoride còn có một đặc tính thú vị khác, đó là khiến cho giọng nói của bạn trở nên trầm hơn sau khi bạn nuốt nó vào bụng.

3. Kim loại tan chảy

Gali (hoặc gallium) là một thứ kim loại tinh khiết có màu trắng bạc ánh kim. Ở nhiệt độ thấp, nó cứng và giòn, nhưng ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ phòng một chút (29,8 °C), nó sẽ chuyển sang trạng thái lỏng tương tự như thủy ngân. Chính vì thế nó sẽ dễ dàng tan chảy nếu nằm trong lòng bàn tay con người. Nhưng không giống như thủy ngân, gali không độc và không cần áp dụng biện pháp phòng ngừa khi tiếp xúc.

Khi bị nhúng vào nước nóng, những món đồ được làm từ gali sẽ tan rã ra trong chớp mắt. Đây là một hiện tượng vật lý vô cùng thú vị.

Nếu pha trộn nhôm cùng gali, chúng ta sẽ thu được một hợp kim vô cùng giòn và dễ vỡ, thường được sử dụng trong lĩnh vực công nghệ cao.

4. Bột nổ

Có những chất như nitrogen triiodide (ảnh) hay bạc fulminat vô cùng nhạy và dễ nổ, chỉ cần chạm nhẹ một cái bằng đầu lông gà là chúng sẽ phát ra tiếng nổ rất lớn, kèm với làn khói màu tím, thậm chí vận chuyển chúng cũng vô cùng nguy hiểm. Chính vì thế, người ta vẫn đang gặp rất nhiều khó khăn trong việc nghiên cứu các thuộc tính và công dụng của chúng, thậm chí chưa thể đưa chúng vào ứng dụng thực tiễn.

5. Kim loại ghi nhớ

Nitinol là hợp kim giữa titan và niken, nó rất bền và dẻo dai, có thể uốn thành nhiều hình dạng khác nhau. Nhưng có một đặc điểm cực kỳ thú vị về thứ kim loại này, đó là nó có thể ghi nhớ hình dạng cũ của mình và tự động quay trở về hình dạng cũ đó khi bị nung nóng. Trong quá trình này, nếu gặp phải lực cản, nó sẽ tạo ra một lực cực kỳ lớn để vượt qua lực cản và quay trở về hình dáng ban đầu.

6. Gỗ uốn dẻo

Sau khi trộn lẫn bột gỗ và chất dẻo rồi in qua công nghệ 4D, các nhà khoa học đã tạo ra được một loại ván gỗ có khả năng uốn dẻo rất tốt nếu chúng được ngâm trong nước. Loại vật liệu này cực kỳ nhẹ, chắc chắn và có độ đàn hồi rất cao, có thể uốn dẻo thành bất kỳ hình dạng nào.

7. Băng nóng

Băng nóng là một dạng dung dịch bão hòa của muối natri axetat, được làm lạnh dưới mức nhiệt độ đóng băng nhưng vẫn ở dạng chất lỏng siêu lạnh mà không xảy ra hiện tượng kết tinh. Tuy nhiên, chỉ cần dung dịch này bị xáo trộn một chút, hoặc có một tinh thể được hình thành ở bên trong nó, toàn bộ dung dịch sẽ bị kết tinh trong nháy mắt. Và quá trình kết tinh này sẽ tỏa ra một nhiệt lượng khá lớn, vì thế nó mới được gọi là băng nóng.

Loại dung dịch này thường được sử dụng để làm nên những chiếc túi chườm hay túi nóng mà chúng ta vẫn thường sử dụng.

8. Gel co giãn

Hydrogel là một loại vật liệu vô cùng thông minh, giống như gel nhưng có thể co giãn rất linh hoạt và thay đổi kích thước khi gặp nhiệt độ cao. Đặc biệt, nó có thể chứa thuốc bên trong, được sử dụng như một loại băng gạc chữa bệnh, và có thể tự động truyền thuốc vào cơ thể người bệnh, thậm chí có thể phát sáng nếu thuốc chưa đủ liều. Vì có độ ẩm cao nên loại gel này còn giúp làm mát vết thương và loại bỏ mô chết từ vết thương, giúp vết thương mau lành.

Hiện tại, ngoài dùng làm băng gạc, hydrogel còn được dùng để làm kính áp tròng, bao cao su, gel vuốt tóc và cả kem đánh răng.

9. Vật liệu tự sửa chữa

Loại vật liệu kỳ diệu này có khả năng tự làm lành những chỗ bị hỏng hóc mà không cần can thiệp từ phía con người nhờ một lớp vi khuẩn nằm trên bề mặt của nó, được kích hoạt khi bị hỏng hóc và có khả năng tự lấp đầy những chỗ bị đứt gãy hay rạn nứt. Hiện tại, loại vật liệu này đã được sử dụng làm vỏ bọc smartphone, vật liệu xây dựng, và trong ngành y. Người ta hy vọng một ngày nào đó chúng sẽ được dùng làm nhựa đường.

10. Vật liệu siêu khỏe và siêu nhẹ