Theo công bố vừa được đăng tải thì nghiên cứu đến từ Đại học New York mô tả quá trình hình thành diamine và tạo ra tấm graphene đa lớp siêu nhẹ và linh hoạt có thể trở nên cứng hơn kim cương và không thể bị xuyên thủng khi va chạm.
Công trình nghiên cứu này được tài trợ bởi Văn phòng Khoa học Năng lượng Căn bản thuộc Bộ Năng lượng Mỹ.
Về bản chất, graphene là tấm phẳng dày bằng một lớp nguyên tử của các nguyên tử carbon với liên kết sp2 tạo thành dàn tinh thể hình tổ ong.
Kĩ thuật của các nhà nghiên cứu thuộc Đại học New York đưa ra chủ yếu bao gồm việc kết hợp 2 lớp graphene linh hoạt, với mỗi tấm có độ dày của một nguyên tử.
Khi hai lớp chồng chất này bị biến dạng bởi lực bên ngoài, chúng bắt lại với nhau tạo thành một cấu trúc mới với các đặc tính vật lý khác với ban đầu.
Dẫn đầu cuộc nghiên cứu, nhà vật lý Elisa Riedo thuộc Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Tiên tiến Đại học New York cho biết: "Đây là tấm màng cứng như kim cương mỏng nhất từng được tạo ra".
Kỹ thuật này ban đầu được thiết lập từ các mô phỏng trên máy tính và sau đó được xác thực bởi các thí nghiệm trong phòng lab, theo như Riedo tiết lộ.
Quá trình chuyển hóa sang độ cứng như kim cương xảy ra ngay tức thì ở thời điểm va chạm với vật thể khác. Vậy nên, giáp tráng bằng vật liệu này sẽ luôn mềm và linh hoạt kể cả khi phản lại năng lượng đạn đạo của các vật thể bay đến.
Điều thú vị ở đây là, các thí nghiệm và mô phỏng máy tính cho thấy tính biến chuyển về độ cứng không xảy ra ở một hay nhiều hơn hai lớp graphene. Con số thần kì để có được hiện tượng trên là 2 lớp (khi 2 lớp graphene kết hợp lại, vật liệu hình thành được coi là graphite).
Riedo cho biết thêm về quá trình nghiên cứu: "Trước đây, khi chúng tôi thử nghiệm graphite hay một lớp graphene đơn phân tử bằng cách tác động lên chúng, chúng vẫn chỉ là một lớp màng rất mềm.
Thế nhưng khi tấm màng graphite có độ dày của đúng hai lớp thì chúng đột nhiên cứng lại khi bị tác động một cách thần kỳ, cứng hơn cả kim cương".
Cô cũng cho biết vẫn phải mất một thời gian nữa mới có thể có những ứng dụng thực tế cho kỹ thuật này.
Cần nghiên cứu thêm để tìm hiểu các phương pháp ổn định quá trình và dự đoán quá trình hóa cứng của graphite hoạt động ra sao dưới các điều kiện khác nhau, kể cả trong trường hợp tốt nhất.
Riedo nhấn mạnh, nhóm nghiên cứu vẫn cần thêm các nguồn tài trợ từ nhà đầu tư để hoàn thiện công trình này.