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.

Sinh viên Trường đại học Giáo dục (Đại học Quốc gia Hà Nội) thực hành tại phòng Lab Công nghệ giáo dục.
Định hướng chiến lược cho giáo dục đại học Việt Nam
(Ngày Nay) - Tại Lễ kỷ niệm 120 năm Ngày truyền thống Đại học Quốc gia Hà Nội, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm đã giao bảy nhiệm vụ trọng tâm cho Đại học Quốc gia Hà Nội. Đây cũng là những định hướng chiến lược quan trọng cho sự phát triển của giáo dục đại học Việt Nam trong giai đoạn mới.
Bộ Công Thương công bố chuỗi 3 sự kiện quan trọng
Bộ Công Thương công bố chuỗi 3 sự kiện quan trọng
(Ngày Nay) - Thực hiện chỉ đạo của Bộ Công Thương, Báo Công Thương phối hợp cùng các đơn vị liên quan là Đảng ủy Bộ Công Thương, Cục Xuất nhập khẩu, Vụ Tổ chức cán bộ, tổ chức chuỗi 3 sự kiện quan trọng, bao gồm: Lễ phát động Cuộc thi chính luận về bảo vệ nền tảng tư tưởng của Đảng trong ngành Công Thương năm 2026; công bố Đề án tổ chức Lễ tôn vinh và Trao giải thưởng “Công nghiệp, Thương mại, Dịch vụ Việt Nam”; công bố Ngày Logistics Việt Nam và Tuần lễ Logistics Việt Nam.
Hướng đi mới trong điều trị các bệnh đường hô hấp mạn tính
Hướng đi mới trong điều trị các bệnh đường hô hấp mạn tính
(Ngày Nay) - Ngày 15/5, bệnh viện tổng hợp thuộc Đại học Annam (Hàn Quốc) cho biết nhóm nghiên cứu do Giáo sư Sue In Choi và Giáo sư Eun Joo Lee thuộc Khoa Hô hấp, Dị ứng và Hồi sức tích cực chủ trì đã chứng minh giá trị lâm sàng của việc thu thập và trực quan hóa dữ liệu âm thanh phổi bằng thiết bị nghe kỹ thuật số.
Đức tham vọng dẫn đầu thế giới về công nghệ thu giữ và lưu trữ CO2
Đức tham vọng dẫn đầu thế giới về công nghệ thu giữ và lưu trữ CO2
(Ngày Nay) - Ngày 15/5, Thủ tướng Đức Friedrich Merz tuyên bố Đức cần trở thành quốc gia dẫn đầu thị trường thế giới trong lĩnh vực công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon dioxide (CO₂), coi đây là hướng đi vừa phục vụ mục tiêu bảo vệ khí hậu, vừa mở ra cơ hội kinh tế mới cho doanh nghiệp Đức.