Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 19/04/2006 00:30 (GMT+7)

Nghiên cứu phát triển vật liệu tự phục hồi

Khi vết nứt lan truyền trong vật liệu thì ứng suất sẽ làm cho vi hạt ở gần đó vỡ ra và giải phóng tác nhân phục hồi để tiếp xúc với chất xúc tác, tạo ra phản ứng hoá học cho phép pô-ly-me hoá những chỗ bị nứt. Quá trình này vô cùng quan trọng đối với các ứng dụng trong vi điện tử cũng như hàng không vũ trụ, cả dân dụng cũng như quân sự. Hàng năm, có tới 20 triệu tấn vật liệu composit được sử dụng trong công nghiệp quân sự, công nghiệp điện tử, từ cánh máy bay đến các chỗ nối của bảng mạch, biển chỉ đường...
Vật liệu composit pô-ly-me được sử dụng trong các sản phẩm hằng ngày thường gồm hai thành phần: các sợi gia cường như sợi các-bon hoặc sợi thuỷ tinh và phần nhựa dẻo như ê-pô-xy, pô-ly-e-xte không bão hoà, vy-nin e-xte hoặc u-rê-tan. Sau khi đặt các sợi gia cường vào khuôn và phun nhựa dẻo vào để tạo vật liệu composit, ta có thể đưa các phần tử tự phục hồi vào vật liệu. Khi nghiên cứu chế tạo các vi hạt cần lưu ý là chúng cần phải đủ bền để có thể qua được tất cả các bước công nghệ sản xuất tiếp theo, như trộn lẫn với các chất khác, rót vào khuôn, ủ nhiệt... Mặt khác, các vi hạt này lại phải dễ vỡ ra khi vết nứt lan đến gần. Kết quả thực nghiệm cho thấy, vật liệu sau khi được tạo ra có thể phục hồi được 75% sức bền ban đầu.
Ứng dụng của công nghệ tự phục hồi rất rộng rãi, từ các sản phẩm composit và nhựa thông thường đến bất kỳ sản phẩm nào có sử dụng các vật liệu pô-ly-me, từ thiết bị vi điện tử đến máy bay, tàu vũ trụ. Trong chế tạo máy bay, vật liệu composit ngày càng được sử dụng nhiều hơn nhờ các đặc tính rất nhẹ nhưng lại rất cứng của chúng. Có thể đưa các vi hạt trên vào vật liệu làm cánh máy bay nhằm làm tăng tuổi thọ của chúng lên rất nhiều. Cơ quan hàng không và vũ trụ Mỹ (NASA) đang xem xét việc áp dụng công nghệ này trong việc duy trì hoạt động của các hệ thống máy tính và điện tử trên tàu vũ trụ. NASA cũng đang phát triển một hệ thống kiểu mới có thể mở rộng khả năng tự phục hồi cho các đường cáp điện để bảo vệ các hệ thống điện tử quan trọng trên tàu vũ trụ.
Phản ứng hoá học giữa các vi hạt với chất xúc tác diễn ra khác nhau ở những nhiệt độ khác nhau, do đó có thể chữa các vết nứt trong hệ thống này nhưng lại không thể làm được trong hệ thống khác. Chính vì vậy, cần phải tiến hành các công trình nghiên cứu trong các điều kiện khác nhau. Kết quả nghiên cứu cho thấy, các chất xúc tác và các tác nhân tự phục hồi trong vi hạt bị suy biến ở nhiệt độ cao và phản ứng hoá học giữa chúng sẽ giảm ở các nhiệt độ cực thấp. Một điểm cần lưu ý khi sử dụng các vi hạt cho các vật liệu tự phục hồi là sau khi các vi hạt vỡ ra để chữa các vết nứt lần đầu thì khi xuất hiện các vết nứt tiếp theo sẽ không còn vi hạt để chữa nữa. Giải pháp cho vấn đề này là thay cho việc sử dụng các vi hạt, người ta sẽ sử dụng các vi kênh có chứa các tác nhân tự phục hồi. Các vi kênh này có thể là 2 hoặc 3 chiều chạy khắp vật liệu. Tuy hệ thống này phức tạp hơn hệ thống với các vi hạt, nhưng quá trình phục hồi vật liệu có thể được thực hiện bất kỳ khi nào và bất kỳ chỗ nào cần vì nguồn các tác nhân phục hồi có trong cả một hệ thống vi kênh trải khắp vật liệu.
Trong tương lai, người ta sẽ mở rộng việc áp dụng các hệ thống trên sang các loại vật liệu như composit sợi gia cường. Nếu hiện nay các hệ thống đang sử dụng các vi hạt với kích thước cỡ micron (1 phần triệu mét) thì trong tương lai sẽ là các kích thước cỡ nano (1 phần tỷ mét). Người ta cũng hy vọng một ngày nào đó, công nghệ vật liệu tự phục hồi sẽ phát triển vượt ra ngoài tầm của các phương pháp hiện thời, sử dụng cả hệ thống sinh học, trong đó có thể có một hệ thống tuần hoàn liên tục làm lưu thông các tác nhân cần thiết để phục hồi những chỗ bị hỏng.

Nguồn: quandoinhandan.org.vn

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

GS.VS. Châu Văn Minh: Tăng cường kết nối khoa học, nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe nhân dân
Ngày 25/10/2026, tại Hà Nội, GS.VS. Châu Văn Minh, Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam), đã tham dự và phát biểu tại Hội nghị khoa học “Cập nhật các tiến bộ mới trong quản lý bệnh tiêu hóa và gan mật”, kết hợp kỷ niệm 8 năm thành lập Viện Nghiên cứu và Đào tạo Tiêu hóa, Gan mật.
TECHFEST Việt Nam 2026 đưa sản phẩm công nghệ đến gần người dân
TECHFEST Việt Nam 2026 sẽ diễn ra tại Hà Nội từ ngày 13 đến 15/11, khu vực hồ Hoàn Kiếm và phố đi bộ là trung tâm với mô hình không gian mở, đưa các hoạt động trình diễn công nghệ, triển lãm sản phẩm khởi nghiệp và kết nối đầu tư đến gần hơn với người dân, doanh nghiệp, nhà đầu tư.
Liên hiệp Hội Thành phố Hồ Chí Minh và 7 giải pháp phát huy vai trò trí thức
Tư vấn, phản biện và giám định xã hội của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh là một hoạt động quan trọng nhằm phát huy trí tuệ, kinh nghiệm và trách nhiệm xã hội của đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ trong quá trình hoạch định chính sách, quy hoạch và triển khai các chương trình, dự án phát triển.
Đề xuất giải pháp tăng cường vai trò kết nối của VUSTA với các Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện
Ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức hội thảo đề xuất các giải pháp đổi mới cơ chế phối hợp, phát huy tối đa tiềm năng của mạng lưới 92 Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện; khẳng định quyết tâm nâng tầm vai trò cầu nối của VUSTA, biến trí tuệ đội ngũ trí thức KH&CN thành những luận cứ khoa học tin cậy phục vụ các quyết sách của Đảng, Nhà nước và MTTQ.
Đưa tri thức số về bản, giúp người dân làm chủ công nghệ
Phổ biến kiến thức khoa học, kỹ thuật chỉ thực sự phát huy giá trị khi người dân có thể vận dụng vào đời sống. Từ hoạt động giảng dạy của chuyên gia Hội Mã số Mã vạch Việt Nam trong chương trình tập huấn “Người bản số” tại Lào Cai, có thể thấy rõ cách tiếp cận lấy kỹ năng thực hành, khả năng tự chủ và an toàn trên môi trường số làm trọng tâm.
VUSTA tập huấn nâng cao kiến thức, kỹ năng phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ tại cơ sở
Nhằm nâng cao nhận thức, trách nhiệm và kỹ năng xử lý tình huống cháy, nổ cho cán bộ, nhân viên làm việc tại tòa nhà, ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức tập huấn công tác phòng cháy, chữa cháy và cứu hộ, cứu nạn. Chương trình kết hợp phổ biến quy định pháp luật với hướng dẫn kỹ năng thực hành, góp phần chủ động phòng ngừa và hạn chế thiệt hại khi có sự cố xảy ra.
Phát huy vai trò cầu nối của Liên hiệp Hội Việt Nam trong hoạt động tư vấn, phản biện và giám định xã hội
Tăng cường kết nối giữa các hội thành viên, đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ với các cơ quan Đảng, Nhà nước và Mặt trận Tổ quốc Việt Nam là yêu cầu quan trọng nhằm nâng cao chất lượng hoạt động tư vấn, phản biện, góp phần hoàn thiện chính sách và thúc đẩy phát triển đất nước.
Đắk Lắk: Từ chính sách đãi ngộ đến yêu cầu sử dụng hiệu quả nguồn nhân lực chất lượng cao
Việc HĐND tỉnh Đắk Lắk thông qua Nghị quyết quy định chính sách thu hút, hỗ trợ đào tạo phát triển nguồn nhân lực giai đoạn 2026- 2031 thể hiện sự đồng thuận cao đối với yêu cầu nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, tạo nền tảng cho phát triển trong giai đoạn mới. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để chính sách đi vào cuộc sống, thu hút được người có năng lực và tạo môi trường để trí thức cống hiến.