Nếu bạn thả một chiếc thìa nhôm vào một bồn nước, thì chiếc thìa sẽ chìm xuống đáy, đó là vì nhôm khi ở dạng thông thường nặng hơn nước. Nhưng khi kim loại thông dụng này được tái cơ cấu ở mức độ phân tử, nó có thể tạo ra một dạng tinh thể cực tím nhẹ hơn so với nước. Nghiên cứu của nhóm các nhà khoa học thuộc Đại học Liên bang miền Nam ở Rostov-on Don, Nga được công bố trong ấn bản trực tuyến của Tạp chí Hóa lý C.
Các nhà khoa học sử dụng phương pháp tiếp cận sáng tạo, họ bắt đầu với một mạng lưới tinh thể có sẵn, trong trường hợp này là dạng tinh thể kim cương, và thay thế mỗi nguyên tử cacbon bằng một tứ diện kim loại nhôm.
Các tính toán của nhóm đã khẳng định cấu trúc như trên là một dạng nhôm tinh thể mới, siêu bền và nhẹ. Mật độ của nó chỉ có 0,61g/cm3 trái ngược với mật độ nhôm ước lượng 2,7g/cm3. Điều đó có nghĩa là dạng tinh thể mới sẽ nổi trên mặt nước (nước có mật độ 1g/cm3).
Tính chất như vậy mở ra một phạm vi ứng dụng mới cho các loại kim loại chống ăn mòn, không có từ tính, số lượng phong phú, tương đối rẻ tiền và dễ sản xuất.
Một số ứng dụng là tàu không gian, thuốc men, dây điện và các chi tiết ô tô nhẹ hơn, tiết kiệm năng lượng hơn. Tuy nhiên, vẫn còn sớm để nghiên cứu về việc vật liệu này có thể được sử dụng như thế nào vì các nhà khoa học vẫn chưa biết về sức bền thực sự của nó.
Mặc dù vậy, đây là một phát hiện đột phá đánh dấu cách tiếp cận mới để thiết kế vật liệu: sử dụng một cấu trúc đã biết để thiết kế một vật liệu mới. Cách tiếp cận này mở đường cho những khám phá khác trong tương lai.
Nghiên cứu được hỗ trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia và Bộ Khoa học và Giáo dục Nga.
Nguồn: Nasati