Bốn công nghệ trụ cột của cách mạng khoa học và công nghệ hiện đại bao gồm: Công nghệ thông tin và viễn thông; Công nghệ sinh học; Công nghệ vật liệu mới; Công nghệ năng lượng mới và tiết kiệm năng lượng. Trong đó, công nghệ vật liệu được coi là “chìa khoá” để làm chủ sản xuất công nghiệp.
Hiện nay, công nghệ vật liệu không còn giới hạn trong những quan niệm truyền thống về sắt, thép, xi măng hay vật liệu xây dựng cơ bản. Vật liệu ngày nay là sự tích hợp của những tiến bộ khoa học mới nhất nhằm tạo ra những ứng dụng công nghệ cao như "vật liệu điện tử", "vật liệu tích trữ và chuyển hóa năng lượng", "vật liệu polymer-composite hiệu suất cao", "vật liệu nhớ hình", "vật liệu đáp ứng môi trường"… Tại bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu 7 xu hướng vật liệu của thế giới trong tương lai:
1. Bê tông tự khôi phục
Chúng ta đều biết rằng khi xây dựng bất cứ công trình gì vật liệu không thể thiếu đó là bê tông, đó là vật liêu vô cùng thiết yếu để giúp cho công trình có độ bền chắc. Tuy nhiên, sau một thời gian sử dụng thì bê tông sẽ bị xuống cấp, xuất hiện các vết nứt vỡ do tiếp xúc thường xuyên với nước và các hóa chất. Chính vì vậy, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu và chế tạo ra loại bê tông tự khôi phục. Loại bê tông này sẽ được đưa vào các vết nứt và vá lại các vết nứt khi nước tràn qua. Nhờ loại vật liệu mới này mà tuổi thọ của các công trình được cải thiện và giúp cho công trình bền vững theo năm tháng.
2. Vật liệu nano
Vật liệu nano được tạo ra dựa trên nền công nghệ vật liệu mới và đạt được thành tựu vô cùng to lớn. Kết hợp bê tông cường lực cùng với những vật liệu nano như ống nano cacbon thì chúng ta sẽ tạo ra được loại vật liệu mới có khả năng chịu ép và chịu lực cực kỳ mạnh mẽ. Điều này giúp chúng ta hạn chế việc phải sử dụng đến thép thanh trong quá trình xây dựng. Ngoài ra thì tốc độ xây dựng công trình cũng được đẩy nhanh hơn.
3. Pin năng lượng mặt trời
Nhờ vào công nghệ nano mà chúng ta có thể tạo ra những tấm pin năng lượng mặt trời có chất lượng tốt hơn so với trước đây. Hiệu quả của pin được tăng lên không chỉ chất lượng mà chi phí sản xuất cũng được giảm. Điều này giúp mở ra tương lai tươi sáng cho ngành công nghiệp chế tạo pin mặt trời và chúng sẽ thay thế cho các năng lượng nhiên liệu hóa thạch. Ngoài ra, người ta còn sử dụng pin dye-sensitised (DSSCs), mực silicon DuPont và các tấm pin mặt trời trong suốt để thay thế cho các loại kính tiêu chuẩn.
4. Aerogel cách điện
Aerogel là một vật liệu cách điện tốt nhất trên thế giới hiệnnay, nó đang nắm giữ 13 kỷ lục Guiness vào năm 2011. Đây còn là một vật liệu xây dựng nhẹ có giá thành rẻ nên được sử dụng rất phổ biến trên toàn cầu. Loại vật liệu này còn mang lại nhiều hiệu quả cho các công trình xây dựng và thân thiện với môi trường. Vật liệu này được phát triển bởi NASA và chúng phục vụ chủ yếu cho nhu cầu thương mại, dân dụng.
5. Mái nhà “chảy mồ hôi”
Mái nhà “chảy mồ hôi” là tên của một vật liệu mới trong xây dựng, loại vật liệu này có thể làm mát cho ngôi nhà vào những ngày nắng nóng. Cơ chế của mái nhà cũng tương tự như cơ chế chảy mồ hôi ở cơ thể của người. Vật liệu này có thể hấp thụ nước mưa và sẽ “đổ mồ hôi” để giảm bớt nhiệt độ cho ngôi nhà khi nhiệt độ ngoài trời tăng đến ngưỡng nhất định.
6. Bề mặt trơn trượt
Nhằm mục đích hạn chế khả năng ngăn chặn sự lây lan của dịch bệnh tại các khu vực có khả năng bị dịch bệnh cao như là bệnh viện thì chúng ta cần phải tiến hành khử trùng toàn bộ khu vực đó. Tuy nhiên không thể liên tục tiến hành khử trùng hay tổ chức toàn bộ không gian được bởi đây là việc không hề dễ dàng. Vì vậy mà chúng ta đã nghiên cứu ra loại vật liệu có khả năng giúp hạn chế sự tồn tại của vi khuẩn tạ khu vực đó là vật liệu có bề mặt trơn trượt. Với sự xuất hiện của loại vật liệu có bề mặt xốp truyền chất lỏng, trơn đến mức mà vi khuẩn không thể bám lại được sẽ giải quyết các vấn đề mà chúng ta đang lo lắng. Ngoài ra, vật liệu này còn có thể ngăn chặn được đá, bụi, màu vẽ,…
7. Tơ nhện
Vật liệu cuối cùng trong các loại vật liệu mới của ngành xây dựng chúng tôi muốn giới thiệu là tơ nhện. Cho tới nay, nhiều người vẫn cho rằng tơ nhện mỏng manh, yếu ớt nhưng các nghiên cứu đã chứng minh được thực chất tơ nhện lại là vật chất cứng nhất thế giới, nó có độ bền cao hơn cả thép, siêu mịn, siêu linh hoạt và cũng siêu nhẹ. Ngày nay, mặc dù nó đã được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau và đã đạt những kết quả rất khả quan cũng như có thể áp dụng vào trong đời sống.
Trong bối cảnh toàn cầu hóa hiện nay, công nghệ vật liệu ngày càng có vai trò thiết yếu để các doanh nghiệp cạnh tranh và phát triển. Do vậy, cấn phải ứng dụng và đổi mới công nghệ thì các doanh nghiệp Việt Nam mới nâng cao được hiệu quả hoạt động và khả năng cạnh tranh, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội.
Hiện nay, công nghệ vật liệu không còn giới hạn trong những quan niệm truyền thống về sắt, thép, xi măng hay vật liệu xây dựng cơ bản. Vật liệu ngày nay là sự tích hợp của những tiến bộ khoa học mới nhất nhằm tạo ra những ứng dụng công nghệ cao như "vật liệu điện tử", "vật liệu tích trữ và chuyển hóa năng lượng", "vật liệu polymer-composite hiệu suất cao", "vật liệu nhớ hình", "vật liệu đáp ứng môi trường"… Tại bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu 7 xu hướng vật liệu của thế giới trong tương lai:
1. Bê tông tự khôi phục
Chúng ta đều biết rằng khi xây dựng bất cứ công trình gì vật liệu không thể thiếu đó là bê tông, đó là vật liêu vô cùng thiết yếu để giúp cho công trình có độ bền chắc. Tuy nhiên, sau một thời gian sử dụng thì bê tông sẽ bị xuống cấp, xuất hiện các vết nứt vỡ do tiếp xúc thường xuyên với nước và các hóa chất. Chính vì vậy, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu và chế tạo ra loại bê tông tự khôi phục. Loại bê tông này sẽ được đưa vào các vết nứt và vá lại các vết nứt khi nước tràn qua. Nhờ loại vật liệu mới này mà tuổi thọ của các công trình được cải thiện và giúp cho công trình bền vững theo năm tháng.
2. Vật liệu nano
Vật liệu nano được tạo ra dựa trên nền công nghệ vật liệu mới và đạt được thành tựu vô cùng to lớn. Kết hợp bê tông cường lực cùng với những vật liệu nano như ống nano cacbon thì chúng ta sẽ tạo ra được loại vật liệu mới có khả năng chịu ép và chịu lực cực kỳ mạnh mẽ. Điều này giúp chúng ta hạn chế việc phải sử dụng đến thép thanh trong quá trình xây dựng. Ngoài ra thì tốc độ xây dựng công trình cũng được đẩy nhanh hơn.
3. Pin năng lượng mặt trời
Nhờ vào công nghệ nano mà chúng ta có thể tạo ra những tấm pin năng lượng mặt trời có chất lượng tốt hơn so với trước đây. Hiệu quả của pin được tăng lên không chỉ chất lượng mà chi phí sản xuất cũng được giảm. Điều này giúp mở ra tương lai tươi sáng cho ngành công nghiệp chế tạo pin mặt trời và chúng sẽ thay thế cho các năng lượng nhiên liệu hóa thạch. Ngoài ra, người ta còn sử dụng pin dye-sensitised (DSSCs), mực silicon DuPont và các tấm pin mặt trời trong suốt để thay thế cho các loại kính tiêu chuẩn.
4. Aerogel cách điện
Aerogel là một vật liệu cách điện tốt nhất trên thế giới hiệnnay, nó đang nắm giữ 13 kỷ lục Guiness vào năm 2011. Đây còn là một vật liệu xây dựng nhẹ có giá thành rẻ nên được sử dụng rất phổ biến trên toàn cầu. Loại vật liệu này còn mang lại nhiều hiệu quả cho các công trình xây dựng và thân thiện với môi trường. Vật liệu này được phát triển bởi NASA và chúng phục vụ chủ yếu cho nhu cầu thương mại, dân dụng.
5. Mái nhà “chảy mồ hôi”
Mái nhà “chảy mồ hôi” là tên của một vật liệu mới trong xây dựng, loại vật liệu này có thể làm mát cho ngôi nhà vào những ngày nắng nóng. Cơ chế của mái nhà cũng tương tự như cơ chế chảy mồ hôi ở cơ thể của người. Vật liệu này có thể hấp thụ nước mưa và sẽ “đổ mồ hôi” để giảm bớt nhiệt độ cho ngôi nhà khi nhiệt độ ngoài trời tăng đến ngưỡng nhất định.
6. Bề mặt trơn trượt
Nhằm mục đích hạn chế khả năng ngăn chặn sự lây lan của dịch bệnh tại các khu vực có khả năng bị dịch bệnh cao như là bệnh viện thì chúng ta cần phải tiến hành khử trùng toàn bộ khu vực đó. Tuy nhiên không thể liên tục tiến hành khử trùng hay tổ chức toàn bộ không gian được bởi đây là việc không hề dễ dàng. Vì vậy mà chúng ta đã nghiên cứu ra loại vật liệu có khả năng giúp hạn chế sự tồn tại của vi khuẩn tạ khu vực đó là vật liệu có bề mặt trơn trượt. Với sự xuất hiện của loại vật liệu có bề mặt xốp truyền chất lỏng, trơn đến mức mà vi khuẩn không thể bám lại được sẽ giải quyết các vấn đề mà chúng ta đang lo lắng. Ngoài ra, vật liệu này còn có thể ngăn chặn được đá, bụi, màu vẽ,…
7. Tơ nhện
Vật liệu cuối cùng trong các loại vật liệu mới của ngành xây dựng chúng tôi muốn giới thiệu là tơ nhện. Cho tới nay, nhiều người vẫn cho rằng tơ nhện mỏng manh, yếu ớt nhưng các nghiên cứu đã chứng minh được thực chất tơ nhện lại là vật chất cứng nhất thế giới, nó có độ bền cao hơn cả thép, siêu mịn, siêu linh hoạt và cũng siêu nhẹ. Ngày nay, mặc dù nó đã được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau và đã đạt những kết quả rất khả quan cũng như có thể áp dụng vào trong đời sống.
Trong bối cảnh toàn cầu hóa hiện nay, công nghệ vật liệu ngày càng có vai trò thiết yếu để các doanh nghiệp cạnh tranh và phát triển. Do vậy, cấn phải ứng dụng và đổi mới công nghệ thì các doanh nghiệp Việt Nam mới nâng cao được hiệu quả hoạt động và khả năng cạnh tranh, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội.
Nguồn: Văn phòng Viện Nghiên cứu sáng chế và Khai thác công nghệ./.
