Xe hơi, máy bay sẽ bền và tiết kiệm nhiên liệu hơn trong tương lai?

Từ những năm 40 của thế kỷ trước, người ta đã tạo ra một hợp kim nhôm (tên gọi AA 7075) có độ cứng tương đương với thép nhưng trọng lượng chỉ bằng 1/3, nó hứa hẹn sẽ được sử dụng trong ngành công nghiệp xe hơi.
Hợp kim nhôm AA 7075 có thể giúp phương tiện tiết kiệm nhiên liệu cũng như đạt hiệu quả năng lượng cao hơn với xe điện.
Hợp kim nhôm AA 7075 có thể giúp phương tiện tiết kiệm nhiên liệu cũng như đạt hiệu quả năng lượng cao hơn với xe điện.

Tuy nhiên, hợp kim này lại không thể hàn xì mà đây là kĩ thuật phổ biến để chế tạo khung gầm và các thành phần của động cơ. Mãi đến gần đây với những cải tiến về công nghệ, hợp kim nhôm AA 7075 đã có thể hàn được nhờ một giải pháp thú vị của đại học California.

Sở dĩ hợp kim nhôm nói trên khó hàn bởi khi được nung nóng, cấu trúc phân tử của nó tạo ra một dòng chảy các nguyên tố gồm nhôm, kẽm, ma-giê và đồng không đều từ đó khiến vết nứt hình thành dọc theo vết hàn. Các kỹ sư tại trường kỹ thuật thuộc đại học California, Los Angeles đã nghĩ ra cách đưa những hạt nano titanium carbide - kích thước siêu nhỏ, chỉ bằng một phần tỉ của một mét vào que hàn.

Bằng cách này, các nhà nghiên cứu đã tạo ra những mối hàn với độ bền kéo lên đến 392 megaPascal (MPa). Thử hình dung một hợp kim nhôm như AA 6061 được sử dụng rộng rãi trong máy bay và xe hơi có độ bền kéo chỉ 186 MPa tại mối hàn. Thêm vào đó, mối hàn sau khi được xử lý nhiệt sẽ có thể tăng độ bền kéo lên đến 551 MPa - độ bền này có thể so sánh với thép.

Cứng và nhẹ, hợp kim nhôm AA 7075 có thể giúp phương tiện tiết kiệm nhiên liệu cũng như đạt hiệu quả năng lượng cao hơn với xe điện. Loại nhôm này cũng thường được sử dụng trong ngành công nghiệp máy bay, chế tạo thân cánh bởi tại đây vật liệu thường được ghép nối bằng ốc vít hay đinh tán thay vì mối hàn. Ngoài ra, hợp kim nhôm AA 7075 còn được dùng trong các sản phẩm không cần ghép nối chẳng hạn như phần khung của điện thoại hay móc carabiner cho người leo núi.

Tuy nhiên chính vì đặc tính khó hàn, đặc biệt là kỹ thuật hàn trong ngành công nghiệp xe hơi khiến nó không được sử dụng rộng rãi. "Kỹ thuật này chỉ là một bước ngoặc đơn giản nhưng điều đó cho phép hợp kim nhôm độ cứng cao được sử dụng rộng rãi hơn trong các sản phẩm được sản xuất hàng loạt như xe hơi hay xe đạp, chúng có các bộ phận thường được lắp ráp cùng nhau. Các công ty có thể dùng lại quy trình và trang thiết bị đã có để đưa hợp kim nhôm siêu cứng này vào dây chuyền sản xuất và sản phẩm của họ sẽ nhẹ hơn, đạt hiệu quả năng lượng cao hơn trong khi vẫn rất bền", Xiaochun Li - giáo sư khoa sản xuất và là nhà thẩm định của nghiên cứu này tại đại học UCLA cho biết.

Hiện tại nhóm nghiên cứu tại UCLA đang làm việc với một hãng sản xuất xe đạp để phát triển nguyên mẫu xe đạp đầu tiên có khung được làm bằng hợp kim nhôm này. Ngoài ra phương pháp nhúng hạt titanium vào que hàn sẽ có thể áp dụng để hàn các vật liệu khó hàn khác, chẳng hạn như kim loại và hợp kim kim loại.

Thủ tướng Chính phủ yêu cầu khẩn trương điều tra, làm rõ nguyên nhân vụ tai nạn trên tuyến cao tốc Pháp Vân - Cầu Giẽ
Thủ tướng Chính phủ yêu cầu khẩn trương điều tra, làm rõ nguyên nhân vụ tai nạn trên tuyến cao tốc Pháp Vân - Cầu Giẽ
(Ngày Nay) - Phó Thủ tướng Thường trực Phạm Gia Túc đã ký Công điện số 48/CĐ-TTg ngày 17/7/2026 của Thủ tướng Chính phủ về khắc phục hậu quả vụ tai nạn giao thông đặc biệt nghiêm trọng trên địa bàn thành phố Hà Nội. Công điện gửi Bộ trưởng các Bộ: Công an, Xây dựng và Chủ tịch Ủy ban nhân dân các tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương.
Hợp tác Việt Nam và IAEA – Khẳng định tầm quan trọng khoa học công nghệ hạt nhân
Hợp tác Việt Nam và IAEA – Khẳng định tầm quan trọng khoa học công nghệ hạt nhân
(Ngày Nay) - Hiện Việt Nam đang triển khai 19 dự án hợp tác với Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) trong các lĩnh vực: Nông nghiệp, y tế, an toàn và an ninh hạt nhân, khoa học vật lý và hóa học... Các dự án và sự hợp tác giữa hai bên đã khẳng định tầm quan trọng cũng như những lợi ích của khoa học công nghệ hạt nhân trong đời sống từ bảo vệ nguồn nước, tăng cường an ninh lương thực đến xây dựng các tiêu chuẩn phục vụ công nghiệp và y tế.
Algeria trải qua đợt nắng nóng cực đoan, nhiều địa phương vượt ngưỡng 45 độ C
Algeria trải qua đợt nắng nóng cực đoan, nhiều địa phương vượt ngưỡng 45 độ C
(Ngày Nay) - Đất nước Bắc Phi này đang trải qua một trong những đợt nắng nóng nghiêm trọng nhất từ đầu mùa Hè, khi nhiệt độ tại nhiều địa phương ở miền Bắc và miền Nam vượt ngưỡng 45 độ C, buộc chính quyền phải ban hành các cảnh báo thời tiết và tăng cường các biện pháp ứng phó nhằm đảm bảo an toàn cho người dân.
Mỹ siết thời hạn thị thực sinh viên quốc tế, khách trao đổi văn hóa và nhà báo
Mỹ siết thời hạn thị thực sinh viên quốc tế, khách trao đổi văn hóa và nhà báo
(Ngày Nay) - Chính quyền của Tổng thống Mỹ Donald Trump đang áp dụng các giới hạn thời gian mới đối với thị thực dành cho sinh viên nước ngoài, khách trao đổi văn hóa và nhà báo, chấm dứt hệ thống đã tồn tại trong nhiều thập kỷ vốn cho phép nhiều người trong số này được ở lại Mỹ miễn là họ vẫn đang theo học hoặc thực hiện nhiệm vụ công tác.