BLOG

• By admin
• In Chống dính

Công nghệ chống dính và những ứng dụng không tưởng trong cuộc sống

Vai trò của ma sát là điều ai cũng thấy rõ trong các bài học vật lý phổ thông. Tuy nhiên ít ai để ý rằng những vật liệu “không ma sát” cũng có những ứng dụng đáng kinh ngạc trong cuộc sống hàng ngày.

Không phải ngẫu nhiên mà trong từ điển tiếng Anh có khái niệm “tribologist” để chỉ những chuyên gia nghiên cứu về ma sát. Thực tế đã có rất nhiều kết quả nghiên cứu thành công về các “bề mặt vật liệu chống ma sát”. Chẳng hạn như kết quả của nhóm nghiên cứu đến từ đại học Havard với ý tưởng từ lá cây nắp ấm. Lá cây nắp ấm thường bẫy con mồi bằng chất lỏng hấp dẫn trên bề mặt nó. Khi côn trùng đậu vào, nó sẽ bị trượt chân xuống và bị tiêu hóa bởi cây nắp ấm.

Mô phỏng lại ý tưởng như vậy, nhóm nghiên cứu Havard đã tạo ra 1 bề mặt nano giữ nước, cộng với bề mặt Teflon được bao phủ bởi sợi nano, được nhúng trong chất lỏng giàu Flo. Bề mặt này gần như là “không dính” hoàn toàn.

Ma sát trượt giữa vỏ tàu ngầm và nước biển làm cho việc vận hành trở nên cồng kềnh và tốn kém. Do đó việc thiết kế vỏ tàu ngầm sao cho giảm thiểu lực ma sát với nước là việc cấp thiết. Để đạt được mục tiêu này một cách hoàn hảo, các nhà thiết kế tàu ngầm một lần nữa lại phải “cầu cứu” đến vật liệu nano huyền thoại. Theo phương án này, vỏ tàu ngầm sẽ được phủ 1 lớp Teflon mỏng. Lớp Teflon này sẽ bắt giữ khí lấp đầy vào các khe hở của Teflon, làm cho vỏ tàu ngầm trơn hơn … 99%. Nhờ đó mà các binh sĩ tiết kiệm được kha khá nhiên liệu, đồng thời cải thiện đáng kể công suất của động cơ.

Ở những đường bay lạnh giá, các chuyến bay sẽ bị giảm 25% khả năng cất cánh chỉ với 1 lớp băng tuyết mỏng phủ lên cánh máy bay. Do đó nhân viên hàng không phải can thiệp bằng hệ thống phá băng trước khi máy bay cất cánh.

Phương pháp truyền thống để phá băng ở cánh máy bay khá cầu kì và phức tạp: Đầu tiên nhân viên hàng không sẽ xịt hợp chất glycol và nước ở nhiệt độ cao vào cánh máy bay. Hợp chất này sẽ nung chảy băng, đồng thời phần nào ngăn cản sự hình thành băng mới ở bước 2. Sau đó cánh máy bay được thêm 1 chất khác có khả năng bám dính lâu hơn để ngăn băng mới hình thành khi cất cánh. Sau cùng các chất này cũng sẽ mất dần tác dụng và phi công phải dùng sức nóng của động cơ để làm tan băng ở cánh máy bay.

Nếu cánh máy bay không có ma sát, điều này đồng nghĩa với việc không có hoặc rất ít tuyết bám lên cánh máy bay và mọi chuyện trở nên đơn giản hơn rất nhiều. Trên thực tế, những vật liệu cho cánh máy bay kiểu này đã tồn tại. Nhóm nghiên cứu GE Global Research đã phát triển một loại chất sử dụng công nghệ nano phủ lên bề mặt cánh máy bay. 1 vật liệu khác có thành phần là polymer kết hợp với chất nền siêu dẻo được phát triển bởi các kỹ thuật viên ở đại học North Carolina.

Đối với những thủy thủ, việc những loài động vật phù du như sam bám vào động cơ quả thật là ác mộng. theo thống kê của học viện Hải Quân Mỹ, việc động vật phù du bám vào làm ảnh hưởng đến hoạt động của động cơ thuyền bè làm nước Mỹ trung bình hao tổn 56 triệu Đô la 1 năm để loại bỏ các loài động vật phù du này khỏi động cơ. Đấy mới chỉ là thống kê thiệt hại của 1 loại chiến hạm Arleigh Burke của hải quân Mỹ.

Phần lớn chi phí dùng để dọn dẹp và phòng chống các loại động vật phù du làm tổ tại động cơ chiến hạm. Đầu tiên, chiến hạm được nhấc lên cảng. Sau khi phơi khô, công nhân sẽ nạo thủ công những con sam này khỏi động cơ và cánh quạt. Tiếp theo, các công nhân sẽ phun 1 lớp sơn có độc tính với ấu trùng sam để tránh cho chúng làm tổ ở động cơ. Tuy nhiên lớp sơn này sẽ mòn dần theo thời gian và tàu cũng phải thường xuyên được tẩy rửa.

Khi thay đổi kết cấu bề mặt của thuyền bè, lượng sam kí sinh vào động cơ tàu giảm đến 92%, đồng nghĩa với việc động cơ tàu cũng ít cần phải bảo dưỡng hơn.