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.

Nguyễn Vũ An Chi, học sinh lớp 11 Trường THPT Lý Thái Tổ, Hà Nội.
Năm học mới và những “lớp học” trong chiếc điện thoại
(Ngày Nay) - Từ thời khóa biểu, tài liệu ôn tập đến những buổi học trực tuyến, chiếc điện thoại kết nối Internet đang hiện diện trong nhiều hoạt động học tập hằng ngày của người trẻ. Khi năm học mới bắt đầu, nhu cầu kết nối vì thế không chỉ gắn với liên lạc hay giải trí, mà ngày càng gắn với khả năng học tập chủ động và linh hoạt hơn.
Vịnh Hạ Long rực sáng trong đêm hội công nghệ và di sản
Vịnh Hạ Long rực sáng trong đêm hội công nghệ và di sản
(Ngày Nay) - Vịnh Hạ Long bừng sáng trong một không gian nghệ thuật ánh sáng đa sắc màu với trên 70 con tàu du lịch nối đuôi nhau di chuyển theo đội hình, phản chiếu những luồng sáng rực rỡ xuống mặt biển biến lòng kỳ quan thiên nhiên thế giới thành một sân khấu thực cảnh khổng lồ về đêm.
PGS.TS Phạm Kim Ngọc: Từ học bổng L’Oréal-UNESCO đến bước tiến mới trong nghiên cứu chip cho AI
PGS.TS Phạm Kim Ngọc: Từ học bổng L’Oréal-UNESCO đến bước tiến mới trong nghiên cứu chip cho AI
(Ngày Nay) - Từ bài toán dữ liệu liên tục di chuyển giữa bộ xử lý và bộ nhớ, PGS.TS Phạm Kim Ngọc, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, cùng nhóm nghiên cứu đang phát triển linh kiện trở nhớ có khả năng xử lý dữ liệu ngay trong bộ nhớ, hướng tới những phần cứng AI tốc độ cao và tiết kiệm năng lượng hơn.
Khi âm nhạc và bóng đá gặp nhau: Tùng Dương mở màn đêm lịch sử, tuyển Việt Nam bảo vệ ngôi vương ASEAN Cup
Khi âm nhạc và bóng đá gặp nhau: Tùng Dương mở màn đêm lịch sử, tuyển Việt Nam bảo vệ ngôi vương ASEAN Cup
(Ngày Nay) - Hơn 40.000 khán giả tại sân Mỹ Đình cùng hòa giọng với Tùng Dương trước giờ bóng lăn, rồi tiếp tục chứng kiến đội tuyển Việt Nam vượt qua Thái Lan để bảo vệ thành công chức vô địch ASEAN Cup 2026. Một đêm mà âm nhạc và bóng đá cùng gặp nhau trong sắc đỏ của niềm tự hào Việt Nam. 
Tỏa sáng tại chung kết Asean Cup 2026, Nguyễn Xuân Son được trao tặng JAECOO J5 EV Flagship
Tỏa sáng tại chung kết Asean Cup 2026, Nguyễn Xuân Son được trao tặng JAECOO J5 EV Flagship
(Ngày Nay) - Dấu ấn đầy cảm xúc của Nguyễn Xuân Son tại chung kết Asean Cup 2026 không chỉ góp phần tạo nên màn trình diễn đáng nhớ của Đội tuyển Việt Nam, mà còn một lần nữa cho thấy tinh thần thi đấu mạnh mẽ, quyết tâm và khát khao chinh phục của tiền đạo này. Để vinh danh nỗ lực đó, Tập đoàn Geleximco và thương hiệu Omoda & Jaecoo Việt Nam quyết định trao tặng Đại sứ thương hiệu Nguyễn Xuân Son phần thưởng 100 triệu đồng tiền mặt cùng một chiếc JAECOO J5 EV Flagship.