Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm HRL thuộc Viện Công nghệ California và Đại học California tại Irvine đã tạo ra những gì họ nói là vật liệu có mật độ thấp nhất, một mạng ống rỗng của kim loại niken.
Khối lượng có nó chỉ nặng hơn 99,99% so với không khí và mật độ chỉ là 0,9 miligram cho mỗi cm3, không bao gồm không khí trong hoặc giữa các ống của nó. Đó là mật độ ít hơn 1/1000 so với nước.
Theo các nhà nghiên cứu, vật liệu này được đặt tên là "microlattice", có thể được xem là hữu ích cho việc hấp thụ âm thanh, chống rung và chống sốc. HRL cho rằng các điện cực trong vật liệu mới có thể giúp tăng năng lượng cho pin lithium-ion để lưu trữ năng lượng và giảm chi phí sản xuất pin. Chúng cũng có thể được sử dụng để làm mát cho thiết bị bằng không khí cũng như cho các thiết bị máy tính điện tử và cung cấp các vật liệu cần thiết nhằm giảm trọng lượng trong ô tô, máy bay và tàu vũ trụ.
Để tạo ra vật liệu mới này, các nhà nghiên cứu đã chế tạo các cấu trúc với kích thước chỉ khoảng 0,01 mm. Phương pháp của họ vừa được đăng trên tạp chí Khoa học Mỹ vào hôm thứ Năm (17/11) vừa qua.
Theo nhà nghiên cứu chính của đề tài là Tobias Schaedler cho biết: "Bí quyết để tạo ra vật liệu mới chính là quá trình chế tạo một mạng ống rỗng kết nối có bề dày 100 nanomet (nm), mỏng hơn 1.000 lần so với một sợi tóc của con người".
Một điểm đáng chú ý của công nghệ này chính là khi khi các ống bị đè bẹp, chúng sẽ được phục hồi nhờ độ đàn hồi với hiệu suất lên đến 98%. Điều đó có nghĩa vật liệu mới trang bị tính năng đàn hồi, được sử dụng như là một tấm đệm lót nhằm chống sốc cho các sản phẩm kĩ thuật số trong tương lai.
Mạng lưới cấu trúc của vật liệu mới được thiết kế thông qua vài bước. Đầu tiên là chùm tia cực tím chiếu sáng thông qua một lỗ nhỏ trong một mặt nạ vào hồ chứa có chứa một loại nhựa có khả năng hình thành các sợi polymer khi tiếp xúc với ánh sáng. Các sợi di chuyển theo con đường ánh sáng và sử dụng chùm tia sáng để tạo ra nhiều sợi kết nối với nhau. Tiếp theo, phần còn lại của nhựa được loại bỏ, các sợi polymer được phủ bởi một lớp niken rất mỏng, các sợi polymer sau đó sẽ biến mất chỉ để lại mạng tinh thể kim loại mà thôi.
Kích thước của mạng tinh thể có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi các thuộc tính của mặt nạ, được đục lỗ thông qua các tia cực tím chiếu vào.
Nghiên cứu được tiến hành cho dự án của Cơ quan nghiên cứu quốc phòng tiên tiến Mỹ (DARPA).
