Sử dụng kỹ thuật nano để biến vàng có màu khác nhau (ảnh minh họa)
Nếu được hỏi thứ kim loại nào được quan tâm nhiều nhất trên thế giới thì người ta sẽ nghĩ ngay đến vàng. Nhờ những tính chất lý hóa tuyệt vời, vàng xuất hiện ở nhiều ngành công nghiệp mũi nhọn. Với vẻ đẹp mê hoặc, vàng trở thành đồ trang sức quyến rũ, với giá trị lớn vàng là một phương tiện giao dịch và lưu trữ quan trọng. Tuy nhiên, điều gì xảy ra nếu vàng trở thành màu xanh, hẳn bạn sẽ vô cùng ngạc nhiên phải không. Nhưng thực sự các nhà khoa học tại Đại học Southampton (Anh quốc) đã làm được điều đó mà không làm biến đổi các tính chất khác kim loại này và tất nhiên họ không sử dụng các phương pháp gia công như mạ hay pha tạp hóa học. Không chỉ là màu xanh, họ có thể làm cho vàng có màu đỏ hay một màu nào khác theo ý muốn. Dựa trên những thành quả đó, nhóm nghiên cứu cho biết họ sẽ ứng dụng nó để đổi màu các kim loại khác mà không cần phủ kim loại khác lên bề mặt hoặc xử lý hóa học. Vì thế nghiên cứu sẽ có các ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và tránh ô nhiễm môi trường.
Thực ra nguyên tắc cơ bản của công nghệ trên nằm ở việc hiểu rõ bản chất của màu sắc là gì? Như có lần Tinhte.vn đã giải thích với các bạn, mắt chúng ta nhìn thấy được là do có ánh sáng chiếu vào và tác động lên các đầu dây thần kinh tạo ra xung điện gửi đến não. Hầu hết các vật đều không phát ra ánh sáng, do đó thực chất chúng không có màu. Một minh chứng là khi bạn tắt ánh sáng, tất cả những gì bạn thấy đều là màu đen. Màu sắc của các vật mà ta thấy thực ra là do chúng phản xạ ánh sáng chiếu vào. Tùy từng vật khác nhau mà chúng phản xạ các bước sóng khác nhau. Dưới ánh sáng mặt trời (ánh sáng trắng), các vật có màu đen là do chúng hấp thụ hầu hết ánh sáng, các vật có màu trắng là do chúng phản xạ gần như hoàn toàn ánh sáng. Trong khi các vật có màu đỏ là do chúng phản xạ ánh sáng nằm trong vùng màu đỏ và hấp thụ các ánh sáng ở dải màu khác ...
Như vậy rõ ràng màu sắc không chỉ phụ thuộc vào loại vật liệu là gì mà quan trọng hơn là bề mặt của chúng tương tác với ánh sáng thế nào. Cơ chế đó phụ thuộc vào cách các nguyên tử, phân tử hay tinh thể ở lớp ngoài cùng được định hình. Với mỗi trình tự sắp xếp nhất định sẽ cho ra các màu khác nhau. Sử dụng một kĩ thuật đặc biệt, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một sự lồi, lõm, nhấp nhô rất nhỏ trên bề mặt của mẫu vàng. Các vết lồi, lõm này ở kích thước nano là quá bé để mắt người có thể nhìn thấy và đồng thời nó được tính toán rất kĩ lưỡng trước khi được chạm khắc sao cho nó phản xạ ánh sáng theo ý muốn. Đây cũng là điểm mẫu chốt và nhóm nghiên cứu tại Đại học Southamton đã vượt qua được. Và để đạt tới độ chính xác như vậy, họ đã sử dụng một kỹ thuật in khắc với các chùm ion bắn phá.
Dựa trên kĩ thuật được phát triển, các nhà khoa học tin tưởng họ có thể áp dụng nó trên một loạt kim loại khác, làm cho chúng có nhiều màu sắc hơn. Những chất này bao gồm cả những kim loại khó mạ hoặc trơ về mặt hóa học. Ví dụ như bạc chẳng hạn, đây là một kim loại được sử dụng phổ biến vì chúng có tính chất vật lý tuyệt vời như dễ kéo dài, dát mỏng, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, đồng thời ít phản ứng với những chất khác. Tuy nhiên, người ta có thể làm một chiếc vòng từ các nguyên tử Ag có một mặt màu đỏ và một mặt màu xanh, hay nhiều màu hơn nữa. Việc áp dụng kĩ thuật tiên tiến trên cũng khiến cho đồ vật gần như không thể bị làm giả.
Ý nghĩa lớn nhất của nghiên cứu này còn ở việc nó có thể sớm được triển khai trong công nghiệp và mang lại hiệu quả cao. Do không phải sử dụng công nghệ mạ hay xỷ lý hóa học, phương pháp trên sẽ giúp giảm bớt các chất độc trong quá trình sản xuất. Kỹ thuật in khắc nano như trên cũng sẽ giúp ích đáng kể trong lĩnh vực CD/VCD.
Nguồn: University of Southampton, Gizmag
6:00 PM | 0
comments
