LOẠI TƠ DẪN ĐIỆN SIÊU MẠNH SẢN XUẤT TỪ GIỐNG TẰM ĂN GRAPHENE

Tóm tắt: Các sợi tơ giàu carbon bền cấp 2 lần sợi tơ thông thường và có thể chịu được ít nhất 50% lực căng mạnh hơn loại thường trước khi bị đứt.
Hình thức dệt may thông minh này có thể trở thành ứng dụng trong y học, điền kinh, các thiết bị điện tử có thể mặc và hơn thế nữa.

CHO TẰM ĂN THỨC ĂN ĐẶC BIỆT

Tơ là nguồn chất xơ tự nhiên thông dụng trong các ứng dụng dệt may không chỉ vì đẹp mà còn vì sức mạnh cơ học của nó. Một nghiên cứu mới đây cho thấy các sợi tơ bền và dẻo dai hơn khi tằm được cho ăn bằng các ống carbon nano và graphene.

Graphene là một loại hạt carbon, được xem là một vật liệu kì diệu cho thấy tiềm năng lớn trong năng lượng, điện tử, dược phẩm và nhiều thứ khác. Loài tằm là ấu trùng của loài bướm tơ tằm, kéo tơ từ các sợi protein được tạo ra từ tuyến nước bọt của chúng. Từ đó, một nghiên cứu được dẫn dắt bởi Yingying Zhang thuộc Đại học Tsinghua đã khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung graphene vào chế độ ăn lá dâu tằm của tằm.

Bổ sung graphene vào chế độ ăn của tằm

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành cho tằm ăn những lá dâu đã được phun các dung dịch nước chứa 0,2% trọng lượng của ống carbon nano hay graphene lên trên. Sau đó, họ thu tơ của các con tằm này. Chính vì trong sản xuất lụa, việc thu hoạch các sợi tơ tằm là tiêu chuẩn nên phương pháp cho tằm ăn các ống carbon nano và graphene sẽ đơn giản hơn nhiều so với việc xử lý lụa thường xuyên với các vật liệu nano hòa tan trong dung môi hóa học sau khi thu gom. Theo nghiên cứu này, các sợi tơ giàu carbon sẽ bền gấp đôi sợi tơ thông thường và chịu được ít nhất 50% lực căng mạnh trước khi bị đứt. Nhóm của Zhang đã kiểm tra thử tính dẫn điện và cấu trúc sau khi đốt nóng ở 1.050oC (1.922oF) để carbon hóa các sợi tơ protein. Và kết quả là các sợi tơ giàu carbon này có khả năng dẫn điện và có cấu trúc tinh thể được sắp xếp hợp lý hơn thông thường nhờ vào các hình ảnh từ hiển vi và quang phổ học.

DỆT MAY CỦA TƯƠNG LAI

Chất liệu may mặc được sản xuất từ cách dệt thông minh sẽ đem lại nhiều ứng dụng tiềm năng hơn so với các chất liệu truyền thống. Một loại vải dẫn điện sản xuất từ loại tơ siêu carbon có thể trở thành ứng dụng trong ngành cơ sinh học, hữu ích cho các vận động viên phải chịu lực kéo và ép trên các vùng của cơ thể trong quá trình luyện tập. Ngoài ra, nó có thể được sử dụng trong công nghệ sản xuất quần áo điện tử như một tia hy vọng để nói chuyện với điện thoại thông minh hay có thể giúp đỡ các nhà khoa học trong việc sáng tạo ra các mô cấy ghép y học có thể phân hủy sinh học.

Theo nhà khoa học vật liệu Yaopeng Zhang của Đại học Donghua, phương pháp được sử dụng bởi nhóm nghiên cứu tại Đại học Tsinghua là một cách dễ dàng để sản xuất sợi tơ tằm chắc khỏe trên diện rộng. Nhờ vậy, chúng ta có thể tiến gần hơn đến một tương lai đầy thú vị với sự sẵn sàng của các công nghệ có thể mặc như một thứ sẽ góp phần cải thiện cuộc sống của tất cả mọi người.

Huỳnh Thanh Thảo
Nguồn: Futurism, Scientific American, Chemical & Engineering News.

Facebook Comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *