Tiến sĩ Việt góp phần tìm ra vật liệu mới tại Úc

Theo trang EurekAlert!, các nhà nghiên cứu tại Đại học Flinders (Úc) gần đây khám phá một vật liệu rẻ tiền mới có thể dùng trong các thấu kính ảnh nhiệt, mở đường cho ứng dụng trong hàng loạt lĩnh vực.

Nghiên cứu có sự tham gia của ông Phạm Lê Nhân, tiến sĩ chuyên về các lĩnh vực vật liệu vô cơ và vật liệu ứng dụng trong công nghệ sinh học. Ông từng có thời gian nghiên cứu và giảng dạy tại Việt Nam.

Hình ảnh nhiệt và hồng ngoại được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như quốc phòng, an ninh và do thám, y học, kỹ thuật điện, thám hiểm không gian và hoạt động xe tự hành. Tuy nhiên, vật liệu dùng trong công nghệ này rất đắt tiền và ngày càng khó tìm. Nhằm đáp ứng nhu cầu về các giải pháp thay thế với chi phí thấp, nhóm chuyên gia hóa học và vật lý tại Đại học Flinders đã phát triển một vật liệu polymer hoàn toàn mới làm từ lưu huỳnh và cyclopentadiene (C5H6). Các polymer hiệu suất cao có khả năng đặc biệt trong việc truyền ánh sáng hồng ngoại.

Trả lời Thanh Niên, TS Nhân cho biết vật liệu mới dựa trên phản ứng giữa lưu huỳnh và cyclopentadiene, tạo ra một loại nhựa đen có độ trong suốt cao đối với ánh sáng hồng ngoại. “Đây là ánh sáng được phát hiện bởi camera ảnh nhiệt. Vật liệu mới này được thiết kế để có nhiều ứng dụng tiềm năng từ kỹ thuật vũ trụ đến hoạt động quân sự, cũng như các ngành công nghiệp dân dụng và hàng không vũ trụ”, theo TS Nhân.

Tiến sĩ Nhân và tiến sĩ Tonkin (phải). Ảnh Đại học Flinders

Vật liệu mới có thể được đúc thành nhiều loại thấu kính, trong đó có loại được sử dụng để phóng to hình ảnh trong camera ảnh nhiệt. Màu đen cũng giúp che giấu và bảo vệ thiết bị, nên vật liệu này có thể được sử dụng để ngụy trang, đặc tính hữu ích trong những hoạt động phòng thủ hoặc theo dõi động vật hoang dã.

Trên chuyên san Advanced Optical Materials, đồng tác giả là TS Sam Tonkin, tại Đại học Flinders, cho biết vật liệu mới “có tiềm năng mở rộng việc sử dụng hình ảnh nhiệt sang các ngành công nghiệp mới mà trước đây bị hạn chế bởi chi phí cao của thấu kính dùng vật liệu germani hoặc chalcogen”.

Lưu huỳnh được sản xuất hàng triệu tấn trong ngành lọc dầu, chưa kể hàng tỉ tấn có sẵn trong các mỏ địa chất. Bên cạnh đó, cyclopentadiene cũng có nguồn gốc từ các vật liệu giá rẻ được sản xuất trong quá trình lọc dầu. Trong khi đó, những thấu kính ảnh nhiệt hiện nay dùng germanium là vật liệu có nguồn cung ứng rất ít nên rất đắt. Một số thấu kính germani có giá lên đến hàng nghìn USD. Những thấu kính chalcogen cũng có khuyết điểm như sử dụng các thành phần độc hại là asen hoặc selen.

Vật liệu polymer mới còn có nhiều đặc tính khác như có độ trong suốt cao nhất từng được ghi nhận của một loại nhựa đối với ánh sáng hồng ngoại bước sóng dài. Vật liệu thô cũng có chi phí thấp, với 1 gr thấu kính có chi phí chưa đến 1 cent. Chưa hết, vật liệu này còn có thể đổ khuôn nhanh nhằm tạo nhiều hình dạng khác nhau.