Hãy tưởng tượng bạn có thể trộn lẫn tính chất của kính và kim loại với nhau. Sản phẩm cuối cùng sẽ vừa cứng chắc nhưng lại giòn và dễ định hình.
Từ những năm 1960, các nhà khoa học đã có thể tạo ra một số loại hợp kim mang tính chất như vậy với tên gọi kính kim loại.
Kính kim loại – vật liệu của tương lai.
Họ trộn một số kim loại đặc biệt với nhau rồi nung chảy, sau đó hạ nhiệt thật nhanh chừng vài trăm độ C chỉ trong chưa đầy một giây. Sau khi nguội, hợp kim sẽ mang hình dạng theo khuôn đúc.
Việc này dễ dàng giống như đúc nhựa theo khuôn có sẵn. Một số hợp kim kính kim loại bền hơn Titan tới ba lần nhưng lại rất nhẹ. Ngoài ra chúng còn chống chịu được ăn mòn.
Tuy nhiên, những nghiên cứu về kính kim loại rất ít vì hạn chế hiểu biết về loại hợp kim này. Mãi đến gần đây thì các nhà khoa học tại Sydney, Úc mới tìm ra được mô hình cấu trúc nguyên tử của kính kim loại.
Dựa trên mô hình này, các nhà khoa học đã có thể cho ra một số hợp kim kính kim loại bền hơn và dễ chế tạo hơn.
Cấu trúc mạng tinh thể
Bình thường kính trông giống như chất rắn nhưng thực tế không phải vậy. Nó vừa là chất rắn vừa là chất lỏng. Do có độ dính cao và thời gian chảy cực chậm khiến ta nghĩ rằng nó là chất rắn.
Các nhà khoa học gọi tính chất này là chất rắn vô định hình, khác với kim loại. Sự khác biệt này nằm ở cấu trúc nguyên tử.
Chất rắn vô định hình có cấu trúc phân tử hỗn loạn và ngẫu nhiên trong khi kim loại có cấu trúc mạng tinh thể rõ ràng.
Kính cường lực không hẳn là điều gì mới. Những tấm kính trên điện thoại thông minh hay đồ điện tử khác đã được nghiên cứu từ khá lâu. Tuy nhiên, kính cường lực chỉ chống xước và giảm độ giòn thông thường chứ không cứng chắc.
Chính vì vậy kính kim loại với tính chất vừa cứng chắc lại bền hơn kim loại được hy vọng sẽ ứng dụng trong cả việc xây dựng nhà cửa, xe cộ và máy bay.
Sợi kính kim loại mềm dẻo nhưng bền hơn thép.
Hiện tại đã có hơn 200 mẫu kính kim loại chế tạo dựa trên Titan, Magie, Bạc, Đồng và Kẽm được ghi nhận. Quan trọng nhất là làm sao xác định chính xác hàm lượng các thành phần để tạo ra hợp kim kính kim loại mong muốn.