Đang tải dữ liệu...

Tìm kiếm

Mr. Khoa Tel: 0989 597 942
Mr. Vũ Tel: 0909 990 353
Mr. Hậu Tel: 077 680 5747
Ms. Vy Tel: 0902 447 422
Các nhà khoa học Cambridge sản xuất xơ bền từ vật liệu hydrogel

Các nhà khoa học tại Đại học Cambridge đã thiết kế loại xơ siêu giãn và bền gần như hoàn toàn cấu tạo từ nước, và có thể được dùng để sản xuất vật liệu dệt, cảm biến và các vật liệu khác. Loại xơ, giống hệt dây nhỏ để nhảy bungee do chúng có thể hấp thụ lượng lớn năng lượng, là bền vững, không độc và có thể sản xuất ra ở nhiệt độ phòng.

Phương pháp mới này của nhóm các kiến trúc sư và nhà hóa học không chỉ cải thiện các phương pháp trước kia để sản xuất tơ nhện tổng hợp, do nó không yêu cầu các quy trình dùng nhiều năng lượng hoặc dùng quá mức các dung môi nguy hại, nhưng nó có thể cải thiện đáng kể các phương pháp sản xuất tất cả các loại xơ tổng hợp do các loại xơ tổng hợp khác cũng dựa trên các phương pháp sản xuất độc và cần dùng nhiều năng lượng.

Tơ nhện là một trong những vật liệu tự nhiên bền nhất và các nhà khoa học đã và đang cố gắng bắt chước các tính chất của nó trong nhiều ứng dụng với các mức độ thành công khác nhau.

Xơ được thiết kế bởi nhóm nghiên cứu được “phun” từ vật liệu lõng bõng nước được gọi là hydrogel với 98% là nước. Hai phần trăm còn lại của hydrogel được làm từ silica và xenlulo, cả hai vật liệu tự nhiên có sẵn, được giữ lại với nhau trong mạng lưới bởi các khuy nối phân tử có hình dạng thùng rượu được gọi là cucurbituril; Các tương tác hóa học giữa các cấu thành khác nhau có thể làm ta kéo được xơ dài ra khỏi gel.
 Xơ được kéo ra khỏi hydrogel, hình thành các sợi dài cực mảnh - có đường kính chỉ vài phần triệu của mét. Sau chừng 30 giây, nước bay hơi để lại xơ dài và co giãn.
“Mặc dầu xơ chúng tôi làm ra không bền như tơ nhện bền nhất, nhưng chúng có thể chịu được ứng suất trong khoảng 100 tới 150 megapascal, tương tự tơ tổng hợp và tơ tự nhiên khác. Tuy nhiên xơ của chúng tôi không độc và cần rất ít năng lượng để sản xuất ra”.
Xơ có khả năng tự lắp ghép tại nhiệt độ phòng, và được giữ lại với nhau bởi hóa học chủ thể-khách thế siêu phân tử, dựa trên các lực không phải liên kết hóa trị, tại đó các nguyên tử chia sẻ các điện tử.
Độ bền của các xơ này vượt độ bền của các xơ tổng hợp khác, như là visco và tơ nhân tạo dựa trên xenlulo, cũng như các loại xơ tự nhiên khác như tóc người và lông động vật.
Ngoài độ bền, xơ cũng cho thấy có khả năng giảm chấn rất cao, nghĩa là chúng có thể hấp thụ nhiều năng lượng tương tự như dây để nhảy bungee. Có rất ít loại xơ tổng hợp có khả năng này nhưng giảm chấn cao là một trong những đặc tính đặc biệt của tơ nhện. Các nhà nghiên cứu đã thấy rằng khả năng giảm chấn trong một số trường hợp thậm chí vượt cả tơ tự nhiên.
Nghiên cứu được hỗ trợ bởi Hội đồng Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) (Anh) và Leverhulme Trust.

Nguyễn Hoàng Minh: Theo http://www.fibre2fashion.com