{1[The Epoch Times, ngày 09 tháng 11 năm 2023] (Wu Ruichang, phóng viên Ban đặc biệt của Epoch Times, tổng hợp và báo cáo) Sau khi thêm kim loại vào gốm sứ, độ cứng và khả năng chống nứt của chúng thường tốt hơn gốm sứ thông thường, nhưng có vẫn còn vấn đề về độ giòn và vẫn chưa xác định được tại sao gốm sứ lại trải qua sự thay đổi này. Cách đây không lâu, các nhà nghiên cứu tại các trường đại học ở Hoa Kỳ và Thụy Điển không chỉ tìm ra cách làm cho gốm sứ ít dễ vỡ hơn thông qua các thí nghiệm mà còn tối ưu hóa vật liệu gốm cacbua entropy cao tốt hơn. Kết quả được công bố trên tạp chí Science Advances vào tháng 9 năm nay.

“AI在网络攻击中的运用是渐进式的，而非革命性的，这意味着它将增强勒索软件等现有威胁，但不会在短期内改变风险格局。”NCSC首席执行官琳迪‧卡梅伦（Lindy Cameron）说。

根据苹果支持的介绍，“失窃设备保护”能为手机增添一层安全防护。万一iPhone失窃，这项功能有助于保护你的账户和个人信息。

带正电的阳离子聚合物被公认为是一种有前途的抗菌分子或抗菌剂。与针对细胞间的抗生素功能不同，他们能够破坏细菌的脂膜（细胞膜）。另外，阳离子聚合物可以透过结构调整，来改变其生物活性，用于医学治疗方面。

Nhóm do Kenneth Vecchio, giáo sư kỹ thuật nano tại Đại học California, San Diego dẫn đầu, chuyên về một loại gốm gọi là cacbua entropy cao (HEC). Loại gốm có entropy cao này thuộc loại hợp kim có nhiệt độ nóng chảy hơn 2000 ° C (3000K). Nó chủ yếu bao gồm bốn nguyên tố kim loại trở lên và nồng độ của mỗi nguyên tố kim loại cao hơn 5%, và được kết hợp với carbon, nitơ và oxy, boron hoặc silicon liên kết với nhau.

Gốm sứ cacbua entropy cao (HEC) được liên kết với các nguyên tố kim loại cacbua ở cột thứ tư, thứ năm và thứ sáu của bảng tuần hoàn để tạo thành cấu trúc nguyên tử rất mất trật tự. Điều này làm cho gốm từ dễ vỡ trở thành có thể bị biến dạng hoặc bị kéo giãn.

Để hiểu rõ hơn về hiệu ứng này, nhóm của Giáo sư Vecchio đã hợp tác với Davide Sangiovanni, giáo sư vật lý lý thuyết tại Đại học Linköping ở Thụy Điển. Giáo sư De Sangiovanni chịu trách nhiệm mô phỏng tính toán và nhóm của Giáo sư Vecchio đã sử dụng các tính toán để chế tạo và thử nghiệm các vật liệu này bằng thực nghiệm. Họ đã sử dụng các kim loại như titan (Ti), niobium (Nb), vonfram (W), vanadi (V), tantalum (Ta) và molypden (Mo) để trộn vào gốm sứ để thí nghiệm và cuối cùng cùng nhau phát triển 5 loại vật liệu với vật liệu kim loại cacbon hóa có entropy cao được tăng cường.

Họ phát hiện ra rằng khi loại gốm cacbon hóa có entropy cao này bị đâm thủng hoặc bị tách ra, các liên kết hóa học giữa các vật liệu sẽ bị đứt, tạo thành các lỗ có kích thước nguyên tử, nhưng các electron cộng hóa trị (liên kết cộng hóa trị) giữa các kim loại sẽ tổ chức lại và hàn gắn các vết nứt. mở để hình thành liên kết cộng hóa trị mới. Cơ chế này ngăn chặn một cách hiệu quả các lỗ hở trở nên lớn hơn và hình thành các vết nứt.

Họ cũng phát hiện ra rằng mỗi vật liệu tạo ra nồng độ electron hóa trị khác nhau (các electron ở lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử được liên kết với các nguyên tử khác), đây là chìa khóa để cải thiện độ dẻo dai của gốm sứ. Do đó, họ đã chọn các kim loại từ cột thứ năm và thứ sáu của bảng tuần hoàn các nguyên tố có số electron hóa trị lớn hơn, đồng thời cải thiện thành công tải trọng cơ học và độ bền của vật liệu gốm, thay đổi xu hướng nứt của chúng.

Bầu Cua

Cuối cùng, họ đã chọn ra hai vật liệu trong thí nghiệm, một là vật liệu bao gồm kim loại vanadi, niobium, tantalum, molypden, vonfram và carbon trộn vào gốm sứ, còn hỗn hợp kim loại còn lại bao gồm crom thay vì niobi và trộn vào gốm sứ.

Kết quả thử nghiệm cho thấy hai vật liệu hỗn hợp này có nồng độ electron hóa trị (VEC) cao hơn các vật liệu khác và có khả năng chịu tải tốt hơn, có thể tăng độ giãn dài tổng thể của gốm từ 22% đến 30%, đồng thời chống chịu hiệu quả cho Gốm sứ dễ bị gãy.

Bầu Cua

Giáo sư Vecchio nói với phòng tin tức của trường: "Những electron bổ sung này rất quan trọng vì chúng làm cho vật liệu gốm trở nên dẻo hơn một cách hiệu quả, nghĩa là nó có thể bị biến dạng nhiều hơn trước khi vỡ, gây ra trạng thái giống như trạng thái của kim loại."

Ông cũng cho biết: "Với phương pháp này, những hạn chế tồn tại lâu dài của gốm sứ đã được giải quyết. Chúng tôi có thể mở rộng đáng kể việc sử dụng chúng đồng thời tạo ra các vật liệu thế hệ tiếp theo có tiềm năng cực kỳ cao."

Đồng tác giả Kevin Kaufmann, tiến sĩ tại Khoa Kỹ thuật nano của cùng trường, cho biết: "Chúng tôi nhận thấy rằng các liên kết giữa các nguyên tử được sắp xếp lại để giữ vật liệu lại với nhau. Vật liệu này thay vì phân tách trực tiếp dọc theo bề mặt đứt gãy, nó sẽ mòn dần giống như một sợi dây khi bị kéo. Bằng cách này, vật liệu sẽ thích ứng với sự biến dạng đang diễn ra này thay vì bị đứt một cách giòn."

Hiện nay, thách thức lớn nhất đối với loại tài liệu này nằm ở quá trình thương mại hóa và ứng dụng thực tế. Nếu công nghệ này có thể được đưa vào ứng dụng thực tế, nó có thể cải thiện hiệu quả những khuyết điểm của vật liệu gốm trước đây, làm cho vật liệu gốm được sử dụng rộng rãi hơn và mở đường cho ứng dụng gốm trong môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như cạnh đầu của máy bay siêu thanh.

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Hội đồng nghiên cứu Thụy Điển, Trung tâm năng lực về vật liệu nano chức năng, Trung tâm nghiên cứu vật liệu thuộc Khoa kỹ thuật nano tại Đại học California, San Diego và Viện nghiên cứu kỹ thuật và khoa học quốc phòng quốc gia. ◇

Biên tập viên: Lian Shuhua