Theo báo cáo từ phương tiện truyền thông nước ngoài, các nhà nghiên cứu của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) đã phát hiện ra các tinh thể gần trong hợp kim nhôm bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử, và những tinh thể này làm cho hợp kim trở nên mạnh mẽ hơn. Nghiên cứu liên quan đã được công bố trên tạp chí “Alloys and Compounds”.
(Nguồn ảnh: NIST)
Khi đó, kỹ sư nghiên cứu vật liệu Andrew Iams đã kiểm tra các lát cắt của hợp kim nhôm mới ở cấp độ nguyên tử, để tìm nguồn gốc của độ bền cao. Iams nhận thấy rằng các nguyên tử này xếp chồng theo một mẫu rất hiếm. Ông nói: “Tôi cảm thấy những gì tôi thấy có thể là một tinh thể gần”.
Hợp kim này được hình thành bằng cách sử dụng công nghệ in kim loại 3D (một phương pháp mới để chế tạo các bộ phận kim loại) trong điều kiện cực đoan. Việc hiểu rõ về hợp kim nhôm này ở cấp độ nguyên tử sẽ giúp phát triển một loại bộ phận in 3D mới, chẳng hạn như các bộ phận máy bay, bộ trao đổi nhiệt và khung ô tô. Điều này cũng mở ra hướng nghiên cứu cho các loại hợp kim nhôm mới, nhằm tận dụng các tinh thể gần để tăng cường độ bền.
Các tinh thể gần tương tự như các tinh thể thông thường, nhưng có một số điểm khác biệt quan trọng.
Các tinh thể truyền thống được định nghĩa là các chất rắn cấu tạo từ các nguyên tử hoặc phân tử sắp xếp theo quy luật lặp lại. Ví dụ, muối ăn là một loại tinh thể phổ biến. Các nguyên tử muối liên kết tạo thành cấu trúc hình lập phương, sau đó kết hợp thành các khối lập phương lớn hơn, thậm chí có thể nhìn thấy bằng mắt thường.
Khi hình thành cấu trúc tinh thể lặp lại, nguyên tử chỉ có 230 kiểu sắp xếp có thể, nhưng các tinh thể gần không nằm trong bất kỳ kiểu sắp xếp nào trong số đó. Chúng có hình dạng độc đáo, có khả năng tạo ra một mẫu lấp đầy không gian nhưng không bao giờ lặp lại.
