Nhóm nghiên cứu cho rằng kỹ thuật mới sẽ biến xi-măng thành kim loại dùng cho hàng điện tử gia dụng.

Một nhóm các nhà khoa học Mỹ, Nhật Bản, Phần Lan và Đức vừa tìm ra một phương pháp chuyển hóa xi-măng lỏng thành kim loại lỏng để tạo thành hợp chất bán dẫn, mở ra tiềm năng ứng dụng vật liệu mới vào sản phẩm điện tử gia dụng như các tấm phim mỏng, sơn phủ bảo vệ, chíp và cả màn hình máy tính.

Vật liệu thủy tinh kim loại mới có đặc tính chống ăn mòn tốt hơn kim loại, khó bể hơn thủy tinh, có tính dẫn điện, hao phí năng thấp trong từ trường và có độ lỏng nhất định nên dễ dàng hơn cho quá trình xử lý và tạo hình sản phẩm. Trước đây, chỉ có kim loại mới có thể chuyển hóa thành thủy tinh kim loại, nhưng giờ đây, xi-măng cũng có thể làm được điều này bằng một quá trình gọi là “bẫy điện tử”.

Để tạo ra vật liệu mới, nhóm nghiên cứu đã làm tan chảy chất mayenite - một thành phần của xi-măng alumin cấu tạo từ canxi và nhôm ôxit (Al2O3) - ở nhiệt độ 2.000oC nhờ sử dụng một thiết bị đệm từ (có chức năng giữ vật thể lơ lửng trong không trung) kết hợp với công nghệ laser cácbon điôxít (CO2). Vật liệu được xử lý trong những điều kiện không khí khác nhau để kiểm soát được cách thức mà các phân tử ôxy liên kết lại với nhau trong thủy tinh thành phẩm. Bên cạnh đó, thiết bị đệm từ giữ cho khối chất lỏng đang nóng không chạm vào bất kỳ bề mặt nào của thùng đựng và tạo thành các tinh thể. Điều này cho phép chất lỏng từ từ nguội lại và đông đặc thành thủy tinh, có khả năng thu giữ các điện tử cần thiết để tạo nên đặc tính dẫn điện.

Các chuyên gia phát hiện khả năng dẫn điện được tạo ra khi các điện tử tự do mắc kẹt trong các cấu trúc giống như tổ ong bên trong thủy tinh. Chính “bẫy điện tử” này đã tạo ra cơ chế dẫn điện giống như ở kim loại. Chuyên gia vật lý Chris Benmore ở Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne thuộc Bộ Năng lượng Mỹ nhận xét: “Loại vật liệu mới có rất nhiều ứng dụng, bạo gồm chế tạo các điện trở cực mỏng dùng cho các loại màn hình tinh thể lỏng (LCD) của tivi hoặc máy tính…”.

NGUYỆT CÁT
(Theo Daily Mail, Economic Times)