Để ứng dụng vào sản xuất nguyên vật liệu cho nhiều ngành quan trọng, vật liệu có khả năng tự phục hồi đã được các nhà khoa học nghiên cứu từ nhiều thập kỷ, và cho ra đời nhiều sảm phẩm thành công. Hành trình nghiên cứu vẫn không ngừng lại và mới đây, các nhà nghiên cứu ở Ấn Độ đã tạo ra một vật liệu có khả năng tự phục hồi mới hoàn toàn so với trước đó. Trong khi đa phần những vật liệu tự phục hồi từng được nghiên cứu đều mềm và còn hạn chế thì ưu điểm của vật liệu này là tính cứng cáp hơn hẳn và có thể sẽ được ứng dụng để sản xuất màn hình điện thoại.
Vật liệu tự phục hồi cứng nhất
Các nhà khoa học ở Ấn Độ gần đây đã phát triển một loại vật liệu tự phục hồi cứng nhất thế giới. Và có thể được sử dụng cho màn hình điện thoại trong tương lai. Các nhà khoa học đã tổng hợp một loại vật liệu tinh thể hữu cơ. Có cấu trúc phân tử bên trong độc đáo. Có khả năng tự phục hồi khi bị hư hỏng. Để chứng minh khả năng tự phục hồi này. Các nhà khoa học đã sử dụng một kim nhọn. Để kích hoạt các vết nứt từ nhẹ đến nặng trên vật liệu này. Sau khi áp lực kim được rút ra. Vật liệu bắt đầu tự động phục hồi vết nứt trong khoảng thời gian chưa đầy một giây.
Vật liệu tự phục hồi đã được nghiên cứu trên toàn thế giới trong hơn ba thập kỷ qua. Và đã được đưa vào trong các ứng dụng kỹ thuật. Chủ yếu để chống mài mòn trong ngành xây dựng, ô tô và hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, hầu hết tất cả các vật liệu tự phục hồi được biết đến đều mềm, vô định hình. Và cần một số yếu tố kích thích bên ngoài như nhiệt độ, ánh sáng. Hoặc một tác nhân hóa học để tự phục hồi.
Chilla Malla Reddy là Giáo sư hóa học tại Viện Khoa học giáo dục và Nghiên cứu Ấn Độ (ISSER). Đồng thời là trưởng nhóm nghiên cứu. Liên quan đến vật liệu mới này, giáo sư cho biết: “Vật liệu tự phục hồi của chúng tôi cứng hơn 10 lần so với những vật liệu khác. Và nó có cấu trúc dạng tinh thể. Được sắp xếp trật tự. Đây là loại cấu trúc được ưa chuộng trong hầu hết các ứng dụng điện tử và quang học”.
Vật liệu mới có cấu trúc tinh thể
Các nhà khoa học đã công bố kết quả thí nghiệm của mình trên Tạp chí Nghiên cứu khoa học của Mỹ. Sự sắp xếp phân tử của các tinh thể sao cho khi xảy ra sự đứt gãy. Một lực hút mạnh giữa hai bề mặt làm cho các mảnh ghép lại với nhau. Ở bước đầu hiện tại, nó không có khả năng loại bỏ các vết nứt lớn. Nhưng những vết nứt nhỏ thì nó phục hồi rất thành công.
Giáo sư Reddy còn nói thêm rằng: “Nó có cấu trúc tinh thể. Cấu trúc bên trong có trật tự tốt. Cấu trúc này được ưa chuộng trong hầu hết các ứng dụng điện tử và quang học. Nói cách khác, vật liệu này cũng có thể có những ứng dụng rộng lớn. Trong các sản phẩm điện tử tiêu dùng”.
Vật liệu hữu cơ mà họ đã tổng hợp được thuộc về một nhóm chất được gọi là tinh thể áp điện. Có thể biến cơ năng thành năng lượng điện. Hoặc năng lượng điện thành cơ năng. Nirmalya Ghosh, Giáo sư khoa học vật lý tại IISER. Là một thành viên của nhóm nghiên cứu. Giáo sư Ghosh cho biết: “Vật liệu áp điện có mặt khắp nơi trong lĩnh vực công nghiệp và ứng dụng khoa học”.
Hiện vật liệu áp điện cũng đã được sử dụng rộng rãi trong các loại robot; trên tàu vũ trụ; trong kính hiển vi hiện đại và các loại thiết bị khác. Bhanu Bhushan Khatua, một trong những nhà nghiên cứu của Viện Công nghệ Ấn Độ cho biết: “Những vật liệu tự phục hồi như vậy có thể được sử dụng cho màn hình điện thoại di động trong tương lai. Loại màn hình này sẽ tự sửa chữa nếu chúng bị rơi với các vết nứt”.
