Công ty khởi nghiệp Foundation Alloy của Mỹ đã tạo ra bước đột phá trong ngành luyện kim khi phát triển công nghệ hợp kim hóa cơ học ở trạng thái rắn, loại bỏ hoàn toàn nhu cầu sử dụng lò nung nhiệt độ cao lên tới 3.000 độ C. Công nghệ này cho phép chế tạo các siêu hợp kim cấp độ nano, mở ra ứng dụng trong sản xuất linh kiện cho máy bay tiêm kích F-35, tên lửa, ô tô, thiết bị bán dẫn và đồng hồ xa xỉ.
Đột phá công nghệ: Thay nóng chảy bằng va đập cơ học
Suốt hơn ba nghìn năm, phương pháp chế tạo hợp kim truyền thống vẫn dựa trên việc nung nóng kim loại đến nhiệt độ nóng chảy, trộn lẫn rồi để nguội. Tuy nhiên, Foundation Alloy đã thay đổi hoàn toàn quy trình này bằng cách sử dụng áp lực cơ học cực mạnh tác động lên bột kim loại thông qua máy nghiền bi. Các chu kỳ va đập liên tục với năng lượng cao khiến các nguyên tử tự hòa nhập vào nhau ở cấp độ hạt, tạo ra vật liệu mới mà không cần nung nóng.
Giải quyết bài toán chênh lệch nhiệt độ nóng chảy
Trong luyện kim truyền thống, sự chênh lệch nhiệt độ nóng chảy giữa các kim loại là rào cản lớn. Ví dụ, vonfram nóng chảy ở 3.400°C trong khi đồng chỉ ở 1.085°C, khiến việc nung chảy cùng nhau gặp khó khăn. Công nghệ trạng thái rắn của Foundation Alloy giải quyết triệt để vấn đề này, giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể và rút ngắn chu kỳ sản xuất từ vài tháng xuống còn vài ngày.
Quy trình bốn bước và kết quả ấn tượng
Quy trình công nghệ gồm bốn bước: thiết kế công thức tối ưu qua cơ sở dữ liệu nội bộ, hợp kim hóa cơ học bằng máy nghiền bi năng lượng cao, ép bột thành phôi gần với hình dạng cuối cùng, và thiêu kết ở nhiệt độ thấp. Sản phẩm biểu tượng MC1200 được ghi nhận là hợp kim molybden mạnh nhất hiện nay, duy trì độ cứng trên 97% sau 96 giờ ở 1.000°C.
Ứng dụng đa dạng từ quân sự đến dân dụng
Công nghệ này đáp ứng đồng thời yêu cầu về độ bền và chịu nhiệt cho linh kiện F-35 (100 sản phẩm/năm) và máy bay không người lái (100.000 sản phẩm/năm). Trong dân dụng, dao bếp cao cấp giữ lưỡi sắc lâu hơn, đồng hồ xa xỉ được cải thiện khả năng chống ăn mòn. Người sáng lập Jake Guglin, từng làm việc tại SpaceX và Blue Origin, cho biết mục tiêu là rút ngắn chu kỳ từ công thức đến linh kiện từ một năm xuống vài tuần.
Kế hoạch mở rộng sản xuất
Foundation Alloy đã huy động 22 triệu đô la trong vòng Series A từ các nhà đầu tư như Voyager Ventures, Yamaha và America's Frontier Fund. Hiện tại, công ty tập trung nâng công suất từ vài kilôgam lên vài tấn mỗi tuần trước năm 2027 để đáp ứng nhu cầu vượt quá cung.
