Vật liệu cách nhiệt siêu nhẹ có khả năng chịu nhiệt cao 

 Thứ sáu, 22-2-2019

Các nhà khoa học đã chế tạo thành công một loại chất cách nhiệt mới, gần như không trọng lượng và có độ bền nhiệt cao hơn hầu hết vật liệu khác.

Vật liệu cách nhiệt Dainty với các khoang rỗng trong cấu trúc aerogel chiếm tới 99% tổng khối lượng.

Vật liệu mới có cấu trúc aerogel (ít nhất 99 phần trăm không gian trống), tạo thành từ một loại gốm nguyên tử siêu mỏng (hexagonal boron nitride). Thiết kế này chứng minh độ bền nhiệt cực kỳ cao và sự biến đổi nhiệt độ rất nhanh trong phạm vi hơn 1.000oC.
“Rất khó để tạo ra các vật liệu vừa nhẹ vừa có khả năng chịu nhiệt cao”, Deep Jariwala, kỹ sư tại Đại học Pennsylvania, đồng tác giả một bài nhận xét về nghiên cứu tương đương trên tập san Science cho biết. Chất cách nhiệt siêu nhẹ mới có nhiều tiềm năng để làm lớp phủ trên các bộ phận tàu vũ trụ, do chúng phải chịu đựng sự biến thiên nhiệt rất cao khi bay qua mặt trời hoặc quay trở lại bầu khí quyển Trái đất, ông nói.
Cấu trúc aerogel gồm một mạng lưới các bong bóng khí nhỏ, mỗi bong bóng được ngăn cách với nhau bằng hai lớp nguyên tử Bo (nguyên tố á kim hóa trị 3) nitrat hóa, hình lục giác. Giống như cách mà cửa sổ hai lớp ngăn nhiệt thoát ra khỏi nhà vào mùa đông, hàng rào gốm hai ngăn này khiến nhiệt khó truyền từ bong bóng khí này sang bong bóng khí khác. “Rất khó để nhiệt độ truyền qua vật liệu bằng cách lan dọc theo các lớp nguyên tử Bo, do lộ trình dài và quanh co”, theo Xiangfeng Duan, nhà hóa học và nhà khoa học vật liệu tại Đại học California, Los Angeles.
Các nhà nghiên cứu để một bông hoa tươi lên một miếng vật liệu mới dày 2 cm và đặt dưới một ngọn lửa (ảnh bên phải là bản đồ nhiệt). Sau 15 phút, bề mặt trên cùng đo được 45oC và bông hoa chỉ hơi héo đi.
Thí nghiệm cho thấy tính cách nhiệt rất cao của vật liệu mới.
Trong khi các loại gốm aerogel khác có thể vỡ dưới sự biến thiên nhiệt nhanh hay dưới tác động nhiệt trong thời gian dài, vật liệu aerogel mới chịu được đến 500 chu kỳ gia nhiệt và làm lạnh nhanh từ 198 - 900oC (tăng hoặc giảm 275oC mỗi giây), cũng như bền vững (giữ được 95% tính dẻo) ở nhiệt độ 1400oC suốt một tuần.
Theo Julia Greer, nhà khoa học vật liệu tại Viện Công nghệ California, vật liệu mới còn mềm và dễ uốn, nên để ứng dụng trong thực tế có lẽ cần được bọc trong một vật liệu khác bền chắc hơn.
 Theo các Science 

In bài này   Quay lại
 Sử dụng phế thải tro xỉ xây dựng sân bãi, kho tàng quốc phòng
 Lần đầu tiên Việt Nam xây dựng con đường từ rác thải nhựa
 8 ý tưởng bảo vệ môi trường sáng tạo để “giải cứu Trái Đất”
 Nghiên cứu, thực hiện các biện pháp hạn chế sụt lún đất ở ĐBSCL
 Công nghệ số hóa góp phần xây dựng thương hiệu cạnh tranh của một quốc gia
 Công ty TNHH Sản xuất - Thương mại và Dịch vụ Châu Minh Đức
 Học sinh làm xà phòng bảo vệ môi trường
 Nghiên cứu chế tạo vật liệu chèn khe co giãn đường bê tông xi măng từ phế thải bitum cốc hóa và phế thải lưu huỳnh
 Thông báo kêu gọi đề xuất nghiên cứu chung thuộc Chương trình nghiên cứu chung Đông Á (e-ASIA JRP) trong lĩnh vực Vật liệu
 Gốm màng lọc 3 lớp làm sạch nước uống
 Giải trình về tình hình xử lý tro xỉ của các nhà máy nhiệt điện than
 Hải Phòng: Hiệu quả sử dụng công nghệ bể lọc U – BCF tại các nhà máy nước
 Nghiên cứu, xác định định hướng ưu tiên phát triển công nghệ sạch, công nghệ thân thiện môi trường trong ngành sản xuất công nghiệp dệt, nhuộm và giấy, bột giấy của Việt Nam
 Quảng bá và chia sẻ sản phẩm ngành công nghiệp môi trường Việt Nam
 Thiết bị kiểm soát ô nhiễm không khí thông minh hoạt động bằng năng lượng mặt trời.

Cơ quan chủ quản: Hiệp hội Công nghiệp môi trường Việt Nam
Tạp chí 
Điện tử Công nghiệp môi trường
Tổng Biên tập: Nguyễn Duy Thái
Giấy phép hoạt động Báo Điện tử số: 27/GP-BTTTT cấp 23/01/2019 của Bộ Trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông 
Tòa soạn: Bộ Công Thương, số 655 Phạm Văn Đồng, Hà Nội.
Điện thoại: 02432009454  *  Email: vietbai@gmail.com
VPĐD tại Đà Nẵng: Tầng 1 tòa nhà Savico, số 66 Võ Văn Tần, P. Chính Gián, Q. Thanh Khê, Tp. Đà Nẵng
Điện thoại: 02363 655235
Tạp chí Điện tử 
Công nghiệp môi trường giữ bản quyền nội dung này.