Mỹ phát triển vật liệu nhẹ mạnh mẽ theo mô hình sinh vật biển sâu

Nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học California tại Berkeley và Đại học Harvard với sự hỗ trợ của trang tin khoa học Mỹ No Ridge. Họ đã nghiên cứu cấu trúc xốp của sinh vật biển sâu mang tên "sponge Venus’ Flower Basket" (xốp giỏ hoa Venus), sinh vật sống ở độ sâu trên 500 mét dưới đáy biển. Loài sinh vật này nổi bật với khung cấu trúc bằng kính tự nhiên có độ bền cao nhưng lại rất nhẹ, đồng thời có khả năng dẫn nước một cách linh hoạt và hiệu quả.

Sử dụng hệ thống mô phỏng máy tính để tái tạo kiến trúc tự nhiên của xốp biển, các nhà nghiên cứu đã phát triển vật liệu mới kết hợp được tính chất cứng cáp và khả năng tối ưu dòng chảy chất lỏng và khí, điều vốn là thách thức trong kỹ thuật truyền thống. Đáng chú ý, họ đã ứng dụng công nghệ in 3D để thử nghiệm vật liệu với các mẫu thử mô phỏng thực tế.

Kết quả thử nghiệm cho thấy các mẫu vật liệu này có khả năng chịu lực tăng 140% so với các thiết kế thông thường trước khi bị gãy. Ngoài ra, chúng có khả năng hạn chế các rung động gây hại khi tiếp xúc với dòng nước hoặc không khí chuyển động quanh chúng, giúp nâng cao độ bền và ổn định trong ứng dụng thực tiễn.

Xốp giỏ hoa Venus là sinh vật kỳ lạ với khung cấu trúc bằng kính có độ cứng và nhẹ hiếm thấy, dù sống trong điều kiện áp suất cao và luồng dòng mạnh hàng ngàn năm dưới biển sâu. Nghiên cứu này mở ra cơ hội lớn cho việc thiết kế vật liệu tiên tiến phục vụ các lĩnh vực như hàng không, công nghệ hàng hải, và y học, nơi yêu cầu vật liệu chịu lực cao đồng thời có khả năng giảm thiểu các tác động do chuyển động của không khí và nước.