Lần đầu tiên tạo ra vật liệu nhân tạo… không thể cắt được

Trang Phạm12:01 25/07/2020

Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế tuyên bố đã tạo ra một loại vật liệu đặc biệt có khả năng chống cắt.

Các kỹ sư tại Đại học Durham ở Anh và Viện Fraunhofer ở Đức đã đưa ra một vật liệu mới mà họ chứng minh được là cực kỳ khó cắt được đặt tên Proteus.

Proteus cấu tạo bởi các quả cầu gốm alumina được bọc trong nhôm, cấu trúc bọt kim loại và hoạt động bằng cách tác dụng ngược lại lực của dụng cụ cắt trên chính nó. Trong các thử nghiệm được thực hiện bởi các nhà phát minh, Proteus cho thấy nó không thể bị cắt bởi máy mài góc, máy khoan hay thậm chí là vòi phun nước áp lực cao.

Khi được cắt bằng máy mài góc hoặc máy khoan, kết nối rung động lồng vào nhau được tạo ra bởi các quả cầu gốm bên trong vỏ của vật liệu làm cùn đĩa cắt hoặc mũi khoan.

Các công cụ sử dụng nước áp lực cao cũng không hiệu quả đối với Proteus, bởi vì thiết kế cong của vỏ gốm được bọc trong bọt kim loại giúp mở rộng tia nước, làm giảm đáng kể tốc độ và sức mạnh cắt của nó.

Video đang HOT

Những kỹ sư đã đưa ra ý tưởng tạo ra Proteus sau khi ấn tượng với cấu trúc tế bào của quả bưởi và cấu trúc lát của vỏ nhuyễn thể, cả hai đều có thể bảo vệ phần bên trong của chúng (trái cây hoặc động vật thân mềm) cực kỳ hiệu quả.

Thay vì là kim cương với mạng lưới liên kết nguyên tử dày đặc của chúng, các nhà nghiên cứu quyết định lấy cảm hứng từ những vật liệu hữu cơ này và tạo ra thứ gì đó thậm chí còn cứng hơn, nhẹ hơn và linh hoạt hơn.

Các nhà phát minh của Proteus tự tin rằng đây là vật liệu không thể cắt được do con người tạo ra đầu tiên trên thế giới, nó sẽ có rất nhiều ứng dụng hữu ích như chế tạo khóa xe đạp, đồ bảo hộ cho những người làm việc với dụng cụ cắt hoặc áo giáp nhẹ.

Ong xây tổ theo cấu trúc tinh thể?

Một nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Royal Society Interface cho hay, các nhà nghiên cứu người Anh và Tây Ban Nha đã và đang tìm hiểu sâu hơn về tổ của loài ong Tetragonula.

Đây là một loài ong không có ngòi đốt, có nguồn gốc từ Đông Nam Á và Úc. Mục đích nghiên cứu để hiểu được làm cách nào mà loài côn trùng này có thể liên tục tạo ra những cấu trúc phức tạp đến như vậy khi không hề có trong tay bất kỳ bản kế hoạch xây dựng sơ lược nào.

Họ phát hiện ra rằng hình dạng xoắn ốc hoàn mỹ của tổ ong mà từ lâu đã làm cho các nhà khoa học phải bối rối, được xây dựng theo mô hình tương tự ở cấp độ phân tử với sự phát triển tinh thể. Sử dụng mô hình toán học, họ có thể mô phỏng cấu trúc của tổ và kết luận rằng những con ong chỉ cần lượm lặt thông tin từ môi trường xung quanh chúng để tạo ra cấu trúc tổng thể giống với sự phát triển của các phân tử trong tinh thể.

Những con ong Tetragonula xây dựng được những chiếc tổ vô cùng ấn tượng, gồm rất nhiều tầng xếp chồng lên nhau, xoắn ốc hướng ra ngoài theo một cấu trúc quá tinh tế mà côn trùng khó có thể thực hiện được. Rìa của mỗi tầng được xây dựng bởi những con ong thợ - chủ nhân tạo ra những khoang mới trong tổ ong, sau đó sẽ được lấp đầy bằng một quả trứng và bịt kín trước khi ong thợ tiếp tục lặp lại quy trình. Kết quả cuối cùng là một chiếc tổ ngoạn mục với các hình xoắn ốc, xoắn ốc kép và các hoa văn hình mắt bò.

Những thứ có hình dạng như cái vòng lắc eo này chính là những khoang mới đang chờ để được lấp đầy bởi trứng và được bịt kín.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy hình dạng tổ tương tự như sự phát triển tự nhiên của các tinh thể khi cũng được tạo thành từ các mô hình ba chiều với các hình xoắn ốc và mô hình đồng tâm. Mặc dù chúng ta đều biết rằng ong là động vật có tính xã hội cao và có khả năng truyền đạt thông điệp, nhưng vẫn thật khiên cưỡng khi tưởng tượng những sáng tạo to lớn này là kết quả của những con ong làm việc theo một kế hoạch chi tiết.

Họ đưa ra giả thuyết rằng các tín hiệu hóa học có thể là một cách khác để các ong thợ được dẫn dắt, nhưng vẫn muốn kiểm tra xem có xuất hiện hạn chế nào đối với sự tồn tại của cấu trúc hay không, hay nói cách khác, những thiết kế này có phải là tự nhiên xuất hiện trong loài ong mà không hề có sự hướng dẫn nào từ dây chuyền xây dựng cấp cao khác hay không.

Sử dụng một mô hình để điều tra sự phát triển của tổ, họ có thể xác định các giới hạn đối với sự ổn định cấu trúc của tổ, điều đó có nghĩa là ong thợ cần kết nối các khoang mới với ít nhất hai khoang hiện có và chúng không thể di chuyển dọc theo tổ được. Cách dò tìm các kết nối dựa trên thông tin nhận được xung quanh rất giống cách thức các phân tử hoạt động trong một tinh thể.

Các nhà nghiên cứu cho biết sự so sánh này cho thấy cách các mô hình tương tự có thể xuất hiện trong các hệ thống hoàn toàn riêng biệt khi các cấu trúc phức tạp được tạo thành từ các liên kết chỉ hoạt động nếu chúng tuân thủ các quy tắc phát triển đơn giản.

Những con ong quan sát tính toàn vẹn cấu trúc của các khoang hiện tại để tìm ra nơi đặt những khoang mới

Giới hạn cấu trúc của sự phát triển tổ này cho phép những con ong có thể hoàn thiện thiết kế tổng thể mà không cần có động lực hướng đến mục tiêu cuối cùng.

Quyết định tạo ra một khoang mới của ong không được đưa ra bởi mong muốn tạo ra một cấu trúc xoắn ốc rộng lớn mà chỉ đơn giản là biết nơi nào là nơi tốt nhất cho khoang đơn lẻ đó mà thôi. Tôi tự hỏi liệu chúng có bao giờ bay một vòng quanh chiếc tổ của mình để thấy được sự hoàn mỹ của kiến trúc mà chúng tạo ra không.

Bất ngờ với nguồn gốc châu Phi của cá sấu Mỹ Các cấu trúc xương mới được tìm thấy trên hộp sọ của Crocodylus checchiai - một loại cá sấu châu Phi đã tuyệt chủng cho thấy cá sấu Mỹ có nguồn gốc ở châu Phi. Vài năm trở lại đây, các nhà sinh học phân tử phát hiện ra rằng 4 loài cá sấu được tìm thấy ở châu Mỹ là họ hàng...

Bạn thấy bài viết này có hữu ích không?

Có;

Không

Tin liên quan

Xem thêm Share

Xem nhiều

Vụ ngoại tình hot nhất MXH hôm nay: Bỏ 400 triệu đồng giúp chồng làm ăn, vợ mở camera phát hiện sự thật đau lòng00:57

Hòa Minzy thành công kêu gọi sức mạnh của "300 anh em" Bắc Ninh, giật Top 1 Trending suốt gần 1 tháng của Erik04:19

Toàn cảnh vụ fan 'Anh trai say hi' mắng nghệ sĩ tới tấp ở rạp chiếu phim02:46

Nam Em khiến khán giả tức giận00:20

Người đàn ông không rời mắt khỏi Mỹ Tâm01:04

Tiêu điểm

Tin đang nóng

Tin mới nhất

Người đàn ông trổ tài bắt rắn khổng lồ bằng tay không và cái kết bất ngờ

18:05:42 04/03/2025

Vừa qua một người đàn ông tại chợ Khlong Toei, Bangkok đã trở thành hiện tượng mạng xã hội nhờ khả năng bắt rắn bằng tay không vô cùng chuyên nghiệp và gan dạ.

Cà phê côn trùng "độc lạ" ở Vân Nam, Trung Quốc

11:12:36 04/03/2025

Một quán cà phê ở thành phố Phổ Nhĩ, tỉnh Vân Nam, miền Tây Nam Trung Quốc, gần đây đã thu hút sự quan tâm của dư luận khi tung ra dòng cà phê côn trùng, được chế biến từ côn trùng có nguồn gốc địa phương.

Tàu đổ bộ tư nhân Mỹ vừa đáp xuống mặt trăng

09:46:57 04/03/2025

Hôm (2.3), tàu đổ bộ tư nhân Blue Ghost của công ty Firefly (Mỹ) đã đáp xuống mặt trăng, mang theo máy khoan, thiết bị hút chân không và những thí nghiệm khác của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA).

Chiêm ngưỡng những loài lan độc đáo có hình dáng mặt khỉ

15:55:11 03/03/2025

Có nhiều loại hoa lan đẹp, độc đáo giống với hình dáng động vật. Trong đó, phải kể đến 10 loại hoa lan mặt khỉ vô cùng quý hiếm.

Trộm xe lu đem bán đồng nát với giá 64 triệu đồng

14:16:06 03/03/2025

Một nhóm trộm đã đánh cắp chiếc xe lu và bán cho người buôn phế liệu với giá khoảng 64 triệu đồng. Theo India Today , vụ việc hi hữu xảy ra ở Mahbubabad, bang Telangana, Ấn Độ.

Nhật Bản ra mắt robot ứng dụng AI chăm sóc người cao tuổi

14:09:32 03/03/2025

Tại Nhật Bản, già hóa dân số gây ra tình trạng thiếu hụt nhân viên chăm sóc y tế, người già đang hướng đến giải pháp robot ứng dụng AI.

Các nhà khoa học đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng những con chuột cố gắng thực hiện 'sơ cứu' và cố gắng hồi sinh người bạn đồng hành bất tỉnh của chúng

12:27:11 03/03/2025

Một tìm hiểu mới đây đã tiết lộ một hành vi đáng ngạc nhiên ở loài chuột: chúng cố gắng hồi sức cho bạn đồng hành của mình khi nhận thấy con chuột kia bất động.

Sợ động đất, người đàn ông bỏ nhà tới sống trong hang

11:36:35 03/03/2025

Sau một trận động đất, người đàn ông Thổ Nhĩ Kỳ quyết định chuyển đến sống trong một hang động trên núi. Anh Ali Bozoglan ở Thổ Nhĩ Kỳ, chuyển tới sống trong hang động trên núi từ năm 2023.

Đám cưới chó đầu tiên tổ chức trong lâu đài 540 tuổi

09:33:47 03/03/2025

Hai chú chó Poppy và Milo được tổ chức đám cưới hoành tráng tại một trong những lâu đài cổ kính nhất nước Anh, Orchardleigh.

Trúng độc đắc 102 tỷ đồng, người đàn ông tiết lộ điều khó tin

16:15:34 02/03/2025

Theo MS News , người đàn ông may mắn đã tham gia chơi vé xổ trong hơn một thập kỷ. Anh ta đặt cược vào con số 6333, lấy cảm hứng từ biển số xe và số 0221, dựa trên ngày sinh nhật.

Trăn bạch tạng quý hiếm dài 5m, nặng 90kg trong trại rắn lớn nhất miền Tây

14:47:09 02/03/2025

Con trăn bạch tạng quý hiếm, dài khoảng 5m, nặng hơn 90kg vừa được người dân ở Sóc Trăng tặng cho trại rắn Đồng Tâm.

Đâu là loài khủng long to lớn nhất từng sinh sống trên Trái Đất?

12:33:18 02/03/2025

Các loài khủng long luôn nổi tiếng về kích thước to lớn của mình. Nhưng bạn có biết đâu là loài khủng long to lớn nhất từng tồn tại trên Trái Đất trước khi chúng bị tuyệt chủng?