Phát minh 'bất khả thi' từ Hà Lan làm đảo lộn ngành khoa học vật liệu
Một phát minh mang tính đột phá từ Hà Lan đang khiến giới khoa học vật liệu toàn cầu kinh ngạc và phải xem xét lại những lý thuyết cơ bản đã tồn tại hàng thập kỷ. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Wageningen & Viện Nghiên cứu (WUR) đã thành công tạo ra một loại vật liệu mà trước đây bị coi là "không thể tồn tại" trong tự nhiên.
Compleximer: Vật liệu lai thách thức mọi quy luật
Vật liệu mới được đặt tên là Compleximer, mang đặc tính độc đáo kết hợp giữa thủy tinh và nhựa. Điều đáng kinh ngạc là nó sở hữu cả hai tính chất mà khoa học vật liệu từng cho là không thể cùng tồn tại trong một chất liệu duy nhất.
Compleximer có màu hổ phách đặc trưng, vừa bền bỉ chịu va đập như nhựa cao cấp - có thể rơi xuống sàn mà không vỡ vụn - lại vừa dễ dàng nặn, thổi và định hình lại như thủy tinh thông thường. Phát hiện này được công bố trên tạp chí uy tín Nature Communications và được Phys thông tin vào ngày 5/2/2026.
Sự ngạc nhiên của chính các nhà phát minh
Ngay cả các nhà nghiên cứu Hà Lan cũng không khỏi bất ngờ khi lần đầu tiên chứng kiến kết quả thí nghiệm. Giáo sư Jasper van der Gucht, chuyên gia Hóa lý và Vật chất mềm, chia sẻ: "Nó đã soi sáng một khía cạnh hoàn toàn mới về điều mà các nhà khoa học đã cố gắng tìm hiểu trong nhiều thập kỷ."
Trong nhiều năm, một quy tắc cơ bản đã được áp dụng cho các vật liệu dạng thủy tinh: vật liệu càng tan chảy chậm và càng dễ gia công thì càng dễ vỡ. Giáo sư Van der Gucht khẳng định: "Nhưng giờ đây chúng ta có một thứ hoàn toàn thách thức quy tắc đó. Một vật liệu tan chảy chậm nhưng vẫn có thể chịu được va đập."
Bí mật nằm ở cấu trúc phân tử độc đáo
Sự khác biệt cơ bản của Compleximer so với vật liệu thông thường nằm ở cấu trúc phân tử đặc biệt:
- Nhựa thông thường sử dụng liên kết hóa học cố định để nối các chuỗi phân tử dài
- Compleximer sử dụng lực hút vật lý giữa các điện tích trái dấu
- Một nửa chuỗi mang điện tích dương, nửa kia mang điện tích âm, chúng hút nhau như nam châm
Lực hút này hoạt động ở khoảng cách xa hơn liên kết hóa học thông thường, tạo ra "không gian thở" phân tử giữa các chuỗi. Nhờ cấu trúc đặc biệt này, vật liệu vừa dễ nhào nặn ở nhiệt độ cao, vừa giữ được khả năng chịu lực ấn tượng.
Khả năng tự lành và triển vọng ứng dụng
Một trong những tính năng đáng chú ý nhất của Compleximer là khả năng tự lành vết nứt tự nhiên. Nhờ lực hút vật lý không cố định vĩnh viễn, nếu một sản phẩm làm từ vật liệu này bị nứt, chỉ cần sấy nóng bằng máy sấy tóc và ép sát lại là vết nứt sẽ liền lại như cũ.
Giáo sư van der Gucht hào hứng chia sẻ: "Việc chứng minh vật liệu mang điện có thể hành xử hoàn toàn khác với dự đoán khiến tôi phấn khích nhất lúc này."
Hướng đến tương lai bền vững
Phiên bản đầu tiên của Compleximer hiện sử dụng nguyên liệu từ nhiên liệu hóa thạch, nhưng nhóm nghiên cứu đang tích cực phát triển phiên bản sinh học bền vững hơn. Nhà nghiên cứu cấp cao Wouter Post nhấn mạnh: Công trình này mở ra cánh cửa cho nhựa dễ sửa chữa hoặc thậm chí phân hủy sinh học rất nhanh, thay vì chỉ tập trung cải thiện tái chế như các nghiên cứu khác.
Giáo sư Jasper van der Gucht đang ưu tiên phát triển phiên bản từ nguồn sinh học trong những năm tới, nhằm góp phần vào chuyển đổi sang vật liệu bền vững toàn cầu. Phát minh này không chỉ là bước đột phá trong khoa học vật liệu mà còn mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và đời sống.
