Các nhà nghiên cứu phát triển các siêu vật liệu mới mở đường cho các chip máy tính uốn cong, có thể kéo dài

Các nhà nghiên cứu tại MIT đã phát triển một kỹ thuật mới để chế tạo vật liệu, giúp chúng trở nên linh hoạt nhưng vẫn mạnh mẽ và có độ cứng nhất định. Theo báo cáo từ MIT News, nhóm nghiên cứu đã sử dụng thiết kế mạng đôi vi mô kết hợp giữa các thanh vi mô và kiến trúc dệt. Sự kết hợp này được thử nghiệm đầu tiên trên một loại polymer giống như plexiglass, cho phép nó kéo dài gấp bốn lần kích thước ban đầu trước khi bị gãy.

Kỹ thuật này có thể áp dụng cho các vật liệu khác như thủy tinh, gốm và kim loại, mở rộng khả năng tới các ngành công nghiệp khác như bán dẫn. Thiết kế metamaterial này có độ bền nhờ các cấu trúc vi mô, làm cho nó cứng nhưng giòn. Tuy nhiên, khi thêm cấu trúc dạng sợi cuộn quanh khung hỗ trợ, vật liệu polymer có thể kéo dài gấp ba lần kích thước ban đầu trước khi bị hỏng, gấp mười lần so với vật liệu chỉ sử dụng cấu trúc lưới cơ bản.

Bạn có thể quan tâm đến việc căn chỉnh chip ở quy mô nguyên tử. Hologram laser có thể thiết lập tiêu chuẩn mới cho độ chính xác phủ 3D của semiconductor. Một thuật toán của Trung Quốc được cho là cải thiện hiệu suất GPU Nvidia lên đến 800 lần cho các ứng dụng khoa học tiên tiến. "Chúng tôi đang mở ra một lĩnh vực mới cho metamaterials," nói GS. Carlos Portela từ MIT, thành viên của nhóm nghiên cứu. "Bạn có thể in một kim loại hoặc gốm mạng đôi, và sẽ thu được nhiều lợi ích, như cần nhiều năng lượng hơn để phá vỡ chúng, và tính đàn hồi sẽ cao hơn."

Bí quyết cho sự linh hoạt thêm của cấu trúc này đến từ các nút thắt và sự rối ren của sợi bên trong khung lưới. Điều này cho phép nó hấp thụ nhiều lực hơn, và khi có vết nứt xuất hiện, năng lượng sẽ phân tán không đồng đều, làm cho vết nứt khó lan rộng. "Hãy tưởng tượng mạng lưới này như một đống mì spaghetti rối quanh một khung lưới. Khi chúng ta phá vỡ mạng lưới, những phần bị hỏng sẽ đi kèm, khiến mọi thứ rối rắm với các mảnh khung," Portela chia sẻ với MIT News.

Kỹ thuật này làm tăng sự liên kết giữa các sợi dệt, dẫn đến ma sát nhiều hơn và tiêu tán năng lượng nhiều hơn. Kỹ thuật mới có thể được áp dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn, giúp sản xuất các chip linh hoạt có thể gắn vào trang phục và phụ kiện đeo trên người. Đội nghiên cứu cũng đang khám phá việc sử dụng hai loại vật liệu khác nhau cho cấu trúc, chẳng hạn như các polymer phản ứng khác nhau với nhiệt độ, làm cho vật liệu mềm mại hơn trong môi trường lạnh và cứng hơn trong nhiệt độ cao.

Mặc dù công nghệ này có thể chưa được ứng dụng trong thiết bị đeo trong năm tới, nhưng những tiến bộ này cho ta cái nhìn về khả năng trong tương lai. Có thể chúng ta sẽ thấy quần áo thông minh hoặc thiết bị đeo tiên tiến sử dụng công nghệ này. Hãy theo dõi Toms Hardware trên Google News để nhận tin tức, phân tích và đánh giá mới nhất. Đừng quên nhấn nút Theo dõi.

Nguồn: www.tomshardware.com/tech-industry/researchers-develop-new-fabrication-method-to-make-materials-stretchy-but-strong