Chất rắn nhẹ hơn cả không khí

Với tỷ trọng bằng 1/6 không khí, một loại chất rắn do các nhà khoa học Trung Quốc chế tạo là vật liệu nhẹ nhất thế giới.

Một miếng carbon aerogel nằm trên bông hoa và những cánh hoa không cong. Ảnh: Tân Hoa Xã.

Giáo sư Gao Chao của Đại học Chiết Giang, tỉnh Hàng Châu cho biết họ đã chế tạo chất rắn này, gọi là grapheme aerogel, từ một chất gel với thành phần chất lỏng được thay thế bằng khí gas. Do vậy, tỷ trọng của nó là 0,16 mg/cm3 – tương đương 1/6 tỷ trọng không khí.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra aerogel bằng các biện pháp đông khô. Họ loại bỏ độ ẩm của các phân tử carbon và vẫn giữ nguyên đặc tính của nó. Phương pháp này làm cho quá trình sản xuất aerogel trở nên thuận tiện hơn với số lượng lớn, China Daily đưa tin.

Dễ sản xuất và hấp thụ dầu mạnh là những đặc tính quan trọng nhất của graphene aerogel hay còn gọi là carbon aerogel.

“Carbon aergogel có thể đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát ô nhiễm, chẳng hạn như trong sự cố tràn dầu, lọc nước và thậm chí thanh lọc không khí. Ngoài ra, nó còn là vật liệu lý tưởng trong cách ly dự trữ năng lượng, chất xúc tác và hấp thụ âm”, Giáo sư nhận định.

Phần lớn sản phẩm thấm dầu hiện nay chỉ hấp thụ được dung môi hữu cơ có khối lượng bằng khoảng 10 lần khối lượng của riêng chúng. Tuy nhiên, chất carbon aerogel mà nhóm của Gao phát triển có thể hấp thụ dung môi hữu cơ với khối lượnggấp tới 900 lần khối lượng riêng của nó. Aerogel cũng có thể hấp thụ chất hữu cơ một cách nhanh chóng: một gram aerogel có thể hấp thụ 68,8 gram các chất hữu cơ trong một giây.

“Carbon aerogel giống xốp carbon về cấu trúc. Khi bạn đặt một khối carbon aerogel lên cỏ, bạn sẽ thấy lá cỏ không cong”, Gao nói.

Nhờ khả năng đàn hồi cực cao, carbon aerogel sẽ bật lên nếu nó chịu lực ép xuống.

“Chúng tôi đang tiến hành những nghiên cứu sâu hơn về các đặc tính cũng như những ứng dụng khác của graphene aerogel”, giáo sư cho biết.

Vật liệu nhẹ nhất mà con người từng biết là nickel aerogel (0,9mg/cm³), một chất mà các nhà khoa học Mỹ chế tạo vào năm 2011.

Đoàn Hạnh