Phát hiện 'vàng đen' quý hiếm, cứng hơn kim cương được tàu vũ trụ Trung Quốc đưa về từ Mặt trăng
Loại vật liệu này có độ cứng vượt xa kim cương, quý hiếm đến mức được ví như ‘vàng đen’ của thế kỷ 21.
Thế giới khoa học “bùng nổ” bởi chất đặc biệt được lấy về từ Mặt trăng
Vào ngày 23/6/2024, nhóm nghiên cứu Đại học Cát Lâm (Trung Quốc) đã gây chấn động cộng đồng khoa học khi công bố phát hiện Graphene tự nhiên trong mẫu đất đá do tàu Hằng Nga 5 mang về từ Mặt trăng.
Hình minh họa tàu thăm dò mặt trăng Hằng Nga 5 của Trung Quốc (Ảnh: Interesting Engineering)
Sự kiện này đánh dấu một bước ngoặt lịch sử, mở ra tiềm năng to lớn cho ngành công nghiệp vật liệu. Graphene từ lâu được gọi với những cái tên như là "vật liệu thần kỳ" hay “vàng đen của thế kỷ 21”, chất liệu này sở hữu những đặc tính phi thường như độ cứng vượt trội kim cương, khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt siêu việt. Ứng dụng của Graphene hứa hẹn mang đến cuộc cách mạng trong sản xuất pin, chip xử lý, vật liệu siêu nhẹ, siêu bền và thiết bị y sinh tiên tiến.
Trước đây, việc chiết xuất Graphene từ than chì gặp nhiều khó khăn, tốn kém và hiệu suất thấp. Tuy nhiên, phát hiện Graphene tự nhiên trên Mặt trăng mở ra hướng đi mới đầy hứa hẹn. Các nhà khoa học tin rằng nghiên cứu thành phần và quá trình hình thành Graphene trên Mặt trăng sẽ giúp tìm ra phương pháp sản xuất hiệu quả, đưa loại vật liệu "kỳ diệu" này vào ứng dụng rộng rãi trong đời sống.
(Ảnh: Xinhua)
Sự hiện diện của Graphene tự nhiên trên Mặt trăng cũng mang đến những thông tin quý giá cho nghiên cứu khoa học. Nó góp phần giải mã bí ẩn về quá trình hình thành và phát triển của lớp vỏ Mặt trăng, từ đó giúp chúng ta hiểu rõ hơn về lịch sử hình thành của hệ Mặt Trời và các hành tinh khác.
Vậy Graphene là gì? Hiểu đơn giản thì Graphene là dạng thù hình của carbon, cấu tạo bởi một lớp nguyên tử carbon liên kết với nhau theo mạng lục giác phẳng. Graphene sở hữu những đặc tính phi thường như dẫn điện tốt hơn cả đồng, thậm chí trở thành siêu dẫn ở nhiệt độ cực thấp; là vật liệu cứng nhất từng được biết đến, vượt qua cả kim cương; có độ bền đáng kinh ngạc cùng trọng lượng siêu nhẹ, lý tưởng cho ứng dụng công nghiệp.
Vật liệu có tiềm năng to lớn trong lĩnh vực năng lượng mới
Hiện nay, Graphene đang là vật liệu được ứng dụng phổ biến nhất trong lĩnh vực năng lượng mới. Nhờ khả năng dẫn điện vượt trội, Graphene được sử dụng để sản xuất pin lithium-ion, chiếm đến 71,4% thị trường pin lithium-ion toàn cầu. Graphene cũng được nhiều hãng xe hơi ứng dụng để chế tạo vỏ xe, giúp giảm trọng lượng và tăng độ bền cho xe.
Nhận thức được tiềm năng to lớn của Graphene, từ năm 2010, các tập đoàn công nghệ hàng đầu thế giới như Samsung, Apple, Foxconn và Huawei đã rót vốn khổng lồ vào nghiên cứu và ứng dụng Graphene. Cuộc đua giành quyền kiểm soát nguồn tài nguyên quý giá này đã chính thức bắt đầu.
Nhận thức được tiềm năng to lớn của Graphene, từ năm 2010, các tập đoàn công nghệ hàng đầu thế giới như Samsung, Apple, Foxconn và Huawei đã rót vốn khổng lồ vào nghiên cứu và ứng dụng Graphene (Ảnh: Graphene Leaders Canada)
Giới chuyên gia nhận định Graphene sẽ là "ngôi sao" sáng trong tương lai của nhiều ngành công nghiệp như hóa học, vật liệu, năng lượng, y sinh... Ai nắm giữ được công nghệ sản xuất và ứng dụng Graphene sẽ nắm giữ chìa khóa dẫn đầu trong cuộc cách mạng công nghiệp lần tới.
Tuy nhiên, việc tìm ra phương pháp tách chiết Graphene hiệu quả, nhanh chóng và ít tốn kém vẫn là một bài toán nan giải. Trong quá khứ, Graphene được cho là không thể tồn tại độc lập mà phải liên kết thành khối than chì. Mãi đến năm 2004, hai nhà khoa học Andre Geim và Konstantin Novoselov (Đại học Manchester, Anh) mới thành công trong việc tách chiết lớp Graphene đơn lớp từ than chì bằng phương pháp bóc lớp bằng băng dính. Phát hiện mang tính lịch sử này đã mang về cho hai ông giải Nobel Vật lý năm 2010.
Tuy nhiên, phương pháp này chỉ tạo ra được lượng Graphene rất nhỏ, chưa đáp ứng được nhu cầu nghiên cứu và ứng dụng. Phát hiện Graphene tự nhiên trong đất đá Mặt trăng của Trung Quốc được xem là bước đột phá trong lĩnh vực nghiên cứu Graphene, mở ra tiềm năng khai thác nguồn tài nguyên quý giá này ngoài không gian.
Phát hiện Graphene tự nhiên trong đất đá Mặt trăng của Trung Quốc được xem là bước đột phá trong lĩnh vực nghiên cứu Graphene, mở ra tiềm năng khai thác nguồn tài nguyên quý giá này ngoài không gian (Ảnh: SCMP)
Nhiều người kỳ vọng rằng trong tương lai, con người có thể xây dựng nhà máy khai thác Graphene tự nhiên trên Mặt trăng. Thậm chí, một số ý tưởng táo bạo hơn còn hướng đến việc xây dựng trạm năng lượng Mặt Trời sử dụng Graphene làm vật liệu hấp thụ năng lượng.
Tổng hợp: Tân Hoa xã, Sohu, Interesting Engineering
