Gia công kim loại thường đòi hỏi nhiệt độ và áp suất rất cao, nhưng các nhà khoa học ở Singapore hiện đã chứng minh được một cách để tạo ra các cấu trúc kim loại rất tinh khiết ở nhiệt độ phòng. Phương pháp này lấy cảm hứng từ bộ xương ngoài của cua và côn trùng.
Từ thời thợ rèn sử dụng lò nung và đe, cho đến các cơ sở công nghiệp khổng lồ ngốn nhiều năng lượng ngày nay, việc uốn cong kim loại theo ý muốn của chúng ta cần rất nhiều nhiệt, năng lượng và công sức. Nhưng giống như nhiều thứ khác, thiên nhiên có thể đã tìm ra cách từ lâu.
Các hợp chất kim loại đôi khi được tìm thấy trong bộ xương ngoài cứng của động vật chân đốt, như cua, tôm hùm, côn trùng và nhện. Những lớp vỏ này chủ yếu được hình thành từ một loại protein cứng gọi là chitin, cứng lại thông qua quá trình thuộc da và mất nước. Chitin và các phân tử liên quan khác như chitosan sau đó có thể kéo các hạt kim loại từ môi trường vào để gia cố lớp vỏ của động vật.
Hiện nay, các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ và Thiết kế Singapore (SUTD) đã sử dụng khả năng này để tạo ra các cấu trúc kim loại ở nhiệt độ và áp suất phòng. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra hỗn hợp keo kim loại, sau đó đổ chúng vào một lượng nhỏ chitosan hòa tan trong nước.
Khi nước bốc hơi khỏi hỗn hợp, các phân tử chitosan bắt đầu kéo các hạt kim loại lại với nhau, theo cách tương tự như cách hoạt động ở những loài động vật có lớp giáp này.
Kết quả cuối cùng là một khối kim loại rắn liên tục có hình dạng mong muốn, với độ tinh khiết 99,5%. Những cấu trúc này không chỉ có các đặc tính của kim loại, bao gồm độ dẫn điện tốt, mà còn hấp dẫn hơn nữa là chúng vẫn tương thích với các vật liệu sinh học khác, ngay cả khi chỉ thêm một lượng nhỏ chitosan. Điều đó có nghĩa là chúng có thể được kết hợp vào các vật liệu như gỗ và xenluloza.
Mặc dù các kim loại được tạo ra theo phương pháp này không đặc biệt bền, nhưng nhóm nghiên cứu cho biết đây vẫn có thể là một cách hữu ích để tạo ra một số thành phần kim loại cho thiết bị điện tử. Bước tiếp theo là phát triển quy trình này hơn nữa để tạo ra các thành phần điện tử có thể phân hủy sinh học.
Nguồn: NewAtlas
12 Phát minh tuyệt vời cho việc khai thác gỗ
