SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Khoa học, công nghệ và Đổi mới sáng tạo - Khơi dậy khát vọng kiến tạo tương lai

Qui trình sản xuất polime thành nhựa làm thay đổi kết cấu theo yêu cầu

[23/03/2012 18:00]

Chỉ giống như một con tắc kè hoa đổi màu để hòa nhập vào trong môi trường của nó, các kỹ sư tại Đại học Duke lần đầu tiên đã chứng minh khả năng thay đổi kết cấu của nhựa theo yêu cầu, ví dụ chuyển đổi giữa bề mặt thô và bề mặt nhẵn.

Bằng cách áp dụng điện áp đặc trưng, nhóm nghiên cứu cũng đã đạt được khả năng kiểm soát với các diện tích bề mặt rộng lớn và bề mặt cong.

Xuanhe Zhao, PGS về kỹ thuật cơ khí và khoa học vật liệu tại Trường kỹ thuật Pratt thuộc Đại học Duke cho rằng họ có thể thay đổi bề mặt từ thô thành nhẵn và ngược lại nhờ thay đổi điện áp tác động lên polime.

Từ lâu, các nhà khoa học có thể tạo ra các mô hình hoặc kết cấu nhựa khác nhau thông qua qui trình in litô tĩnh điện (electrostatic lithography) trong đó các mô hình được “khắc axit” trên bề mặt từ một điện cực đặt ở phía trên polime. Tuy nhiên, một khi các mô hình này được tạo thành, chúng sẽ kết lại lâu dài.

PGS.Zhao cho biết họ đã đưa ra phương pháp để tạo ra vô số mô hình có hình dạng và kích thước khác nhau trên diện tích lớn nhựa mềm hoặc polime.

Qiming Wang, sinh viên tại phòng thí nghiệm của PGS. Zhao và là tác giả đầu tiên của báo cáo cho rằng cách tiếp cận mới có thể chuyển đổi các bề mặt của polime từ các chấm, đoạn, đường thành đường tròn. Việc chuyển đổi cũng diễn ra rất nhanh trong vài phần triệu giây và các kích cỡ của mô hình có thể được điều chỉnh từ mm sang  sub-micrometer.

Các phát hiện tiếp sau các nghiên cứu gần đây của PGS.Zhao lần đầu tiên đã được thu thành băng video về cách thức các polime phản ứng với sự thay đổi điện áp. Các thử nghiệm đã chứng minh khi điện áp tăng, các polime có xu hướng tạo thành các nếp gấp, cuối cùng là thành các vết lõm lớn. Điều này đã giải thích về phương diện vật lý lý do các polime đã được sử dụng để cách nhiệt cho dây điện có xu hướng bị hỏng theo thời gian. Kỹ thuật in litô mới cho phép phát hiện ra cơ chế lỗi này.

PGS Zhao đã mô tả khả năng chế tạo găng tay cao su có các dấu vân tay được thay đổi theo yêu cầu. Các mô hình thay đổi mà họ tạo ra trong phòng thí nghiệm bao gồm các đường tròn, dây thẳng và cong là các yếu tố cơ bản của dấu vân tay. Các yếu tố này được lập mô hình và thay đổi trên bề mặt găng tay bao phủ các đầu ngón tay.

Công nghệ mới có thể sản xuất ra các găng tay có kết cấu và mức độ phẳng theo yêu cầu được điều chỉnh cho nhiều ứng dụng khác nhau như leo trèo và kẹp chặt. Hơn nữa, các bề mặt có các mô hình thay đổi cũng có ích cho nhiều công nghệ như vi lưu (microfluidics) và ngụy trang. Các ứng dụng tiềm năng khác bao gồm tạo ra các bề mặt tự làm sạch và chống thấm nước hoặc thậm chí là nền tảng cho các thiết bị tách rửa thuốc.

Bản quyền @ 2017 thuộc về Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ
Địa chỉ: Số 02, Lý Thường kiệt, phường Tân An, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
Điện thoại: 0292.3820674, Fax: 0292.3821471; Email: sokhcn@cantho.gov.vn
Trưởng Ban biên tập: Ông Trần Đông Phương An - Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ