Các nhà khoa học Trung Quốc vừa đạt được một thành tựu mang tính đột phá trong lĩnh vực khoa học vật liệu khi chế tạo thành công tấm kim loại chỉ dày bằng 1/200.000 sợi tóc người. Với độ dày siêu mỏng ở cấp độ nguyên tử, đây được xem là loại vật liệu kim loại 2D mỏng nhất từng được tạo ra với kích thước lớn, mở ra những ứng dụng chưa từng có tiền lệ trong công nghệ điện tử, năng lượng và hàng không vũ trụ.

Trong khi trước đây các loại vật liệu 2D như graphene hay boron nitride đều tồn tại ở kích thước rất nhỏ, chủ yếu ở quy mô thí nghiệm, thì công trình lần này đánh dấu lần đầu tiên trên thế giới có thể tạo ra tấm kim loại nguyên tử đơn lớp với diện tích lớn và độ ổn định cao. Điều này không chỉ mở rộng tiềm năng ứng dụng mà còn giải quyết một trong những thách thức lớn nhất của ngành vật liệu 2D hiện đại.

Trung Quốc chế tạo tấm kim loại mỏng nhất hành tinh chỉ bằng 1/200.000 sợi tóc
Tấm kim loại chỉ dày bằng 1/200.000 sợi tóc người. Ảnh: Internet

Từ vật liệu siêu mỏng đến giải pháp công nghệ tiên tiến

Với cấu trúc chỉ gồm một lớp nguyên tử kim loại, những tấm kim loại siêu mỏng này sở hữu những đặc tính vượt trội về điện, nhiệt và cơ học. Chúng có thể dẫn điện tốt hơn, phân tán nhiệt hiệu quả hơn và duy trì độ bền cơ học ấn tượng dù độ dày chỉ ở cấp độ nguyên tử.

Điều đặc biệt là nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc tạo ra những tấm vật liệu này với diện tích đủ lớn để áp dụng trong sản xuất công nghiệp thực tiễn. Đây là một bước nhảy vọt so với các nghiên cứu vật liệu 2D trước đây, vốn bị giới hạn trong môi trường phòng thí nghiệm do khó khăn trong việc kiểm soát kích thước và tính đồng nhất của vật liệu.

Ứng dụng tiềm năng trong hàng loạt ngành công nghiệp mũi nhọn

Sự xuất hiện của loại kim loại siêu mỏng này mở ra cơ hội lớn trong nhiều lĩnh vực công nghệ cao. Trong ngành điện tử nano, nó có thể được sử dụng để chế tạo các thiết bị siêu nhỏ như chip máy tính thế hệ mới, cảm biến có độ nhạy cao hoặc màn hình siêu mỏng. Đối với ngành năng lượng, vật liệu này hứa hẹn cải thiện hiệu suất lưu trữ điện năng của pin và siêu tụ điện, góp phần giải quyết bài toán năng lượng tái tạo.

Ngoài ra, trong lĩnh vực hàng không vũ trụ và công nghệ quân sự, tấm kim loại siêu nhẹ và siêu bền này sẽ giúp giảm trọng lượng thiết bị bay trong khi vẫn đảm bảo khả năng chịu lực cao. Điều đó đồng nghĩa với việc tăng hiệu suất, giảm chi phí vận hành và nâng cao độ an toàn trong quá trình khai thác.

Trung Quốc tiếp tục khẳng định vị thế trong cuộc đua công nghệ

Công trình nghiên cứu này không chỉ thể hiện tiềm lực mạnh mẽ của Trung Quốc trong ngành khoa học vật liệu mà còn cho thấy nước này đang đi đầu trong cuộc đua phát triển công nghệ lõi có ảnh hưởng toàn cầu. Với sự hậu thuẫn từ chính phủ và hệ thống viện nghiên cứu ngày càng hiện đại, Trung Quốc đang từng bước chiếm lĩnh vị trí quan trọng trong chuỗi giá trị công nghệ cao – từ nghiên cứu cơ bản đến sản xuất quy mô công nghiệp.

Việc chế tạo thành công tấm kim loại mỏng nhất thế giới không chỉ là chiến thắng của riêng một nhóm khoa học mà còn là tín hiệu cho một kỷ nguyên mới của vật liệu 2D, nơi các giới hạn vật lý bị thách thức và vượt qua, mang đến những giải pháp đột phá cho thế giới tương lai.