Trang chủ Bạn đọc - Cần biết
07:24 | 06/03/2017 GMT+7

Răng bạn chính là chìa khóa để các nhà khoa học tạo ra loại vật liệu mới dùng trong chế tạo máy bay

aa
Điều gì đã khiến cho men răng đặc biệt như vậy?

Có thể bạn không nghĩ rằng những chiếc răng trong miệng bạn có rất nhiều điểm chung với những chiếc nanh khổng lồ mà bạn có thể tìm thấy trong hộp sọ của một “em” T-rex. Nhưng ở cấp độ vi mô, cấu trúc nền tảng của men răng đã không có sự thay đổi nhiều qua các thời kỳ. Vì vậy mà các nhà khoa học lại một lần nữa, sao chép thiết kế của tự nhiên để ứng dụng trong đời sống con người - lần này là để cải thiện sức mạnh và mức độ an toàn của máy bay.

rang ban chinh la chia khoa de cac nha khoa hoc tao ra loai vat lieu moi dung trong che tao may bay

Cấu trúc của răng ở mức độ vi mô

Điều gì đã khiến cho men răng đặc biệt như vậy?

Hãy cùng điểm lại những đặc điểm có ở răng; đó là chúng phải đủ cứng để nhai và xé thức ăn, nhưng chúng cũng có thể chịu được sự rung động trong nhiều thập niên từ hoạt động nhai hay đơn giản là việc đi bộ, mà không hề bị nứt vỡ. Hầu hết các loại vật liệu nhân tạo chỉ được thiết kế để có một trong hai tính năng này: đủ cứng hoặc chịu được rung động. Kim loại thì cứng, nhưng nó sẽ phát triển các vết nứt theo thời gian, trong khi đó cao su lại có thể dễ dàng hấp thụ được rung động, nhưng chúng đều không phải loại vật liệu tốt nhất để lắp ráp máy bay.

Ở mức độ vi mô, men răng được tạo nên từ những tinh thể ceramic cứng dạng cột và được bao quanh bởi các protein hữu cơ mềm. Khi có áp lức đặt lên chiếc răng từ việc cắn hoặc nhai, những cột này bị nén xuống và uốn cong, nhưng nhờ sự tiếp xúc với các protein hữu cơ mềm đã giúp hấp thụ năng lượng dư thừa, nếu không được hấp thụ chúng có thể gây hư hại cho cấu trúc răng. Đó là thiết kế của tự nhiên có từ thời loài khủng long cai trị Trái Đất và còn tiếp diễn cho đến nay, vì vậy mà “copy” nó là hoàn toàn hợp lý.

Nicholas Kotov, một giáo sư kỹ thuật hóa học tại Đại học Kỹ thuật Michigan, người đã sớm nghiên cứu để xem những thay đổi nhỏ của men răng đã diễn ra như thế nào qua thời gian tiến hóa. Và Bongjun Yeom, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ, đã cùng nhau tạo ra một phiên bản nhân tạo của loại vật liệu có tính đàn hồi tương tự. Thay vì những tinh thể ceramic và protein hữu cơ mềm, loại men được họ tạo ra có thành phần từ những dây nano oxit kẽm được bao quanh bởi vật liệu polyme mềm.

rang ban chinh la chia khoa de cac nha khoa hoc tao ra loai vat lieu moi dung trong che tao may bay

Sử dụng dây nano để chế tạo vật liệu có tính chất như men răng

Loại men răng nhân tạo này có thể trở thành kẻ đi đầu đầu trong sự phát triển những vật liệu có thể thay thế tốt hơn kim loại được sử dụng làm thân máy bay và khung gầm ô tô hiện nay. Loại men răng “giả” này không chỉ nhẹ hơn, mà các nhà nghiên cứu còn nói rằng nó chịu được rung động liên tục, áp lực lớn, không bị nứt... Đó là tất cả những điều bạn cần ở độ cao 9.000 m.

Loại vật liệu mới này cũng có thể được sử dụng trong các thiết bị điện tử, đặc biệt là trong phi cơ và tên lửa, những thứ phải chịu rung động và lực G cực lớn (thậm chí còn rung mạnh hơn cả chiếc iPhone nằm trong túi quần bạn). Nhưng Kotov và nhóm của ông vẫn cần tìm cách để có thể sản xuất hàng loạt loại vật liệu này.

Để sản xuất loại men răng nhân tạo này, dù chỉ là theo mẫu hiện tại, cũng đã cực kỳ tốn thời gian. Bốn mươi lớp, được làm lần lượt, và độ dài yêu cầu là chỉ vài micromet (bằng một phần ngàn của milimet). Đó mới chỉ là một ví dụ trong quá trình tạo nên loại men “giả” này. Để có đủ vật liệu cho chế tạo một chiếc máy bay sẽ mất hàng năm trời, khiến nó trở nên vô cùng tốn kém ngay cả trong những điều kiện thuận lợi nhất. Nhưng đây mới chỉ là bước đầu tiên, hi vọng quá trình sản xuất sẽ được cải thiện trong tương lai gần.

Tham khảo Gizmodo

Nguyễn Tuấn Tài

Nguồn:

Tin bài liên quan

Các tin bài khác

Thời tiết hôm nay (05/7): Bão số 2 giật cấp 10, gây biển động mạnh ở phía Đông Bắc Biển Đông

Thời tiết hôm nay (05/7): Bão số 2 giật cấp 10, gây biển động mạnh ở phía Đông Bắc Biển Đông

Theo Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn quốc gia, đêm qua (04/7), áp thấp nhiệt đới trên vùng biển phía Đông Bắc khu vực Bắc Biển Đông đã mạnh lên thành bão, cơn bão số 02 năm 2025.
Thời tiết hôm nay (04/7): Bắc Bộ tiếp tục có mưa lớn cục bộ

Thời tiết hôm nay (04/7): Bắc Bộ tiếp tục có mưa lớn cục bộ

Theo Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn quốc gia, ngày 04/7, Bắc Bộ và khu vực từ Thanh Hóa đến Quảng Ngãi tiếp tục có mưa rào và giông rải rác, cục bộ có nơi mưa to.
Thời tiết hôm nay (02/7): Mưa lớn ở Bắc Bộ và Thanh Hóa

Thời tiết hôm nay (02/7): Mưa lớn ở Bắc Bộ và Thanh Hóa

Theo Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn quốc gia, đêm qua và sáng sớm nay (02/7), khu vực Bắc Bộ và Thanh Hóa có mưa rào và dông rải rác, cục bộ có nơi mưa to đến rất to. Trong ngày 02/7, Bắc Bộ và Thanh Hóa tiếp tục có mưa vừa, mưa to và dông, cục bộ có nơi mưa rất to. Lượng mưa phổ biến: 20–50mm, cục bộ có nơi trên 100mm.
Từ ngày 01/7/2025: Chính thức bỏ hình phạt tử hình ở 8 tội danh, thay mã số thuế bằng số định danh

Từ ngày 01/7/2025: Chính thức bỏ hình phạt tử hình ở 8 tội danh, thay mã số thuế bằng số định danh

Từ ngày 01/7/2025, một số chính sách mới sẽ chính thức có hiệu lực như: bỏ hình phạt tử hình ở 8 tội danh; thay mã số thuế bằng số định danh; mở rộng đối tượng được tham gia Bảo hiểm Xã hội (BHXH) bắt buộc; 28 Nghị định về phân cấp, phân quyền có hiệu lực...

Đọc nhiều

Xây dựng ý tưởng bảo tồn rừng ngập mặn và sinh kế bền vững giai đoạn tiếp theo tại Cà Mau

Xây dựng ý tưởng bảo tồn rừng ngập mặn và sinh kế bền vững giai đoạn tiếp theo tại Cà Mau

Liên hiệp các tổ chức hữu nghị tỉnh Cà Mau vừa phối hợp cùng Tổ chức WWF - Việt Nam tổ chức hội thảo tham vấn ý kiến các bên liên quan trong việc xây dựng ý tưởng cho dự án bảo tồn rừng ngập mặn và sinh kế bền vững giai đoạn tiếp theo tại tỉnh Cà Mau.
Lan tỏa Việt phục tại London (Vương quốc Anh)

Lan tỏa Việt phục tại London (Vương quốc Anh)

Sự kiện “Việt phục bộ hành London” vừa diễn ra giữa lòng thủ đô nước Anh, thu hút sự chú ý của đông đảo người dân và du khách. Những bộ trang phục truyền thống từ áo viên lĩnh, giao lĩnh, áo tấc, nhật bình, ngũ thân, áo dài, áo yếm… đến các thiết kế cách tân hiện đại cùng nhau sải bước trên đường phố London.
Đại sứ Marc Knapper: Mỹ muốn đồng hành cùng Việt Nam trong hành trình phát triển

Đại sứ Marc Knapper: Mỹ muốn đồng hành cùng Việt Nam trong hành trình phát triển

Đại sứ khẳng định Mỹ mong muốn đồng hành cùng Việt Nam trong hành trình trở thành một nền kinh tế dựa trên công nghệ cao, năng lượng sạch như lãnh đạo cấp cao đã đề ra.
Quan hệ Việt Nam - Brazil: Gắn bó, thực chất từ nền tảng nhân dân

Quan hệ Việt Nam - Brazil: Gắn bó, thực chất từ nền tảng nhân dân

Đại hội Hội hữu nghị và hợp tác Việt Nam - Brazil được tổ chức ngay sau chuyến thăm chính thức Brazil và dự Hội nghị cấp cao các nước mới nổi (BRICS) của Thủ tướng Phạm Minh Chính từ ngày 04-08/7. Đây là sự kiện quan trọng, nối tiếp các dấu mốc trong quan hệ hai nước: Việt Nam - Brazil ký thỏa thuận nâng cấp lên Đối tác chiến lược (11/2024); Brazil công nhận Việt Nam là nền kinh tế thị trường và chuyến thăm Việt Nam lần thứ hai của Tổng thống Lula da Silva (tháng 3/2025).
Sôi động giao thương, du lịch biên giới qua cửa khẩu quốc tế Hữu Nghị

Sôi động giao thương, du lịch biên giới qua cửa khẩu quốc tế Hữu Nghị

6 tháng đầu năm nay, lượng khách xuất, nhập cảnh qua cửa khẩu quốc tế Hữu Nghị (tỉnh Lạng Sơn) tăng 16% so với cùng kỳ năm trước. Điều này phản ánh rõ nét nhu cầu giao thương, du lịch biên giới qua cửa khẩu quốc tế Hữu Nghị đã tăng cao.
Cán bộ, chiến sĩ Vùng 3 Hải quân giúp nhân dân chữa cháy rừng

Cán bộ, chiến sĩ Vùng 3 Hải quân giúp nhân dân chữa cháy rừng

Vào lúc 17 giờ 00 phút ngày 8/7, cán bộ, chiến sĩ Trạm 535 thuộc Trung đoàn 351, Vùng 3 Hải quân đã phối hợp với các lực lượng vũ trang và nhân dân trên địa bàn xã Phú Trạch, tỉnh Quảng Trị đã khống chế hoàn toàn đám cháy rừng, bảo đảm an toàn tuyệt đối.
Thúc đẩy hợp tác biên giới Việt Nam - Campuchia

Thúc đẩy hợp tác biên giới Việt Nam - Campuchia

Trong chuyến thăm và làm việc tại tỉnh Prey Veng (Campuchia), Đại sứ Việt Nam tại Campuchia Nguyễn Minh Vũ nhấn mạnh tầm quan trọng của việc khánh thành cặp cửa khẩu quốc tế Tân Nam (Tây Ninh, Việt Nam) - Meun Chey (Prey Veng, Campuchia) trong thúc đẩy hợp tác kinh tế, thương mại, giao lưu nhân dân giữa các tỉnh giáp biên hai nước.
Xin chờ trong giây lát...
[Video] Người truyền cảm hứng về tình yêu nước
Sinh viên Lào đi chùa tắm Phật mừng Tết cổ truyền Bunpimay
[Video] 60 phút - Hành trình thay đổi cuộc đời
MV "Bắc Bling": Cụ già, em nhỏ ngân nga, du khách gần xa tỏ bày hứng thú
[Video] Dự án CAF: Ươm mầm những công dân toàn cầu tương lai
[Video] Du khách quốc tế trải nghiệm lễ Phật đầu năm tại chùa Tam Bảo (Đà Nẵng)
Tết của bác sĩ trực cấp cứu - hồi sức tích cực
Đại sứ nhóm G4 hát "Năm qua đã làm gì"
[Video] Bản hòa ca tình hữu nghị chào năm mới 2025
[Video] 30 năm quan hệ Việt Nam - Hoa Kỳ: từ chiến tranh đến đối tác chiến lược toàn diện
[Video] Samaritan’s Purse và Plan International Việt Nam hỗ trợ người dân Việt Nam phục hồi sau bão
[Video] Tái thiết thôn Làng Nủ: Quân đội - Nhân dân đồng hành xây dựng tương lai mới
[Video] Tổ chức Cứu trợ Trẻ em và hành trình 10 năm thay đổi cuộc sống trẻ em vùng cao
[Video] Kinh nghiệm tham quan Bảo tàng Lịch sử Quân sự Việt Nam mới
Halloween: ứng xử thế nào cho đúng?
Phiên bản di động