Trong nhiều năm, các nhà khoa học vẫn luôn dành sự ngạc nhiên và ấn tượng về khả năng và chất lượng cách điện của lông gấu Bắc cực và tin rằng đây chính là nguồn cảm hứng cho khả năng phát triển các loại vật liệu giữ nhiệt nhân tạo. Mới đây, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã phát triển một loạt vật liệu có đặc tính tương tự và thậm chí còn được đánh giá là vượt trội so với lông gấu thật sự.

Một trong những bí mật quan trọng lý giải cho khả năng cách điện của lông gấu Bắc cực nằm ở bản chất có lõi rỗng của sợi lông. Chính đặc điểm này hạn chế tính dẫn nhiệt và giữ cho cơ thể của gấu luôn ấm trong điều kiện mùa đông lạnh lẽo, không có ánh mặt trời. Bên cạnh khả năng chống thấm nước (kị nước), lông gấu còn có độ co giãn và đàn hồi cao.

Các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc đã tiến hành thử nghiệm mô phỏng những đặc tính trên của lông gấu bằng cách sử dụng những sợi dây kim loại nhỏ làm từ một nguyên tố có tên gọi là Tellurium. Sau khi được phủ trên bề mặt một lớp carbon, các sợi dây có kích thước nano này bị phân hủy dưới tác động của một quá trình hóa học. Kết quả là họ thu được hàng triệu ống carbon rỗng, giống cấu trúc của sợi lông gấu Bắc cực.

Những ống carbon sau đó được nối lại với nhau thành cấu trúc "giống như mì spaghetti", tạo thành một khối vật liệu siêu nhẹ, nhỏ và xốp, có khả năng cách điện. Trong quá trình thử nghiệm, vật liệu thể hiện rõ đặc tính vừa nhẹ hơn lại vừa có khả năng chịu nhiệt cao hơn so với các vật liệu cách nhiệt khác. Ngoài ra, vật liệu rất kỵ nước (không thấm nước), thêm vào đó, các ống này thậm chí còn có độ co giãn hơn so với sợi lông gấu thực sự.

Giáo sư Shu-Hong Yu, đồng tác giả của bài báo về nghiên cứu cho biết: "Lông gấu Bắc cực đã được tối ưu hóa dần dần để giúp ngăn ngừa tình trạng mất nhiệt trong điều kiện thời tiết lạnh và ẩm, điều này khiến nó trở thành một mô hình lý tưởng để phát triển các loại vật liệu cách nhiệt tổng hợp. Bằng cách tạo ra vật liệu xốp hình ống từ những ống carbon, chúng tôi đã cho ra đời một loại vật liệu đàn hồi và nhẹ tương tự, có khả năng giữ nhiệt mà không làm giảm độ bền đáng kể trong suốt vòng đời của nó".

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho biết Tellurium là nguyên tố khá hiếm và đắt tiền, vì thế, khả năng thương mại của công nghệ ở dạng hiện tại cũng bị hạn chế. Chính vì lẽ đó, các nhà khoa học hiện đang xem xét việc sử dụng các sợi dây mẫu được làm từ các nguyên tố khác có giá thành thấp hơn.

Bài báo gần đây đã được công bố trên tạp chí Chem.

P.K.L (NASATI), theo https://newatlas.com/polar-bear-fur-insulating-aerogel/60043/, 6/2019