Phát triển loại vật liệu tổng hợp mô phỏng răng cá mực

Theo Nature Nanotechnology, các chất chứa trong răng cá mực giúp các nhà nghiên cứu Mỹ tạo ra một loại vật liệu tổng hợp có độ dẫn nhiệt được kiểm soát. Thành tựu này có thể giúp tạo ra loại quần áo thông minh, các hệ thống làm mát và thiết bị điện tử. Được biết, nhiều quá trình, chẳng hạn như sự chuyển động của dòng điện qua dây dẫn sản sinh ra nhiệt. Nhiệt phải được loại bỏ khỏi các thiết bị, vì nhiệt có thể gây trục trặc cho hoạt động của thiết bị hoặc gây hỏng hóc.

Các hệ thống hiện đại để thoát nhiệt thường là chất lỏng (dùng chất làm lạnh) hoặc chất rắn, trong đó nhiệt được loại bỏ bằng các dao động nguyên tử. Trong công trình mới, các nhà khoa học đã phát triển các hợp chất tổng hợp giống cấu trúc của protein trong các răng tròn của cá mực.

Nhà nghiên cứu Melik Demirel ở Đại học Penn State (Mỹ) chia sẻ rằng các nhà khoa học đã học được cách quản lý độ dẫn nhiệt giữa các cấu trúc của răng cá mực. Các nhà khoa học giải thích rằng sở dĩ protein từ răng cá mực có thuộc tính đó là nhờ các đoạn ADN lặp lại đi lặp lại trong đó.

Tập trung vào cấu trúc này, các tác giả đã tạo ra một loại vật liệu với số lượng các yếu tố lặp lại tăng cao. Vật liệu sinh học này có độ dẫn nhiệt thấp ở độ ẩm thông thường. Nhưng khi thay đổi cấu trúc của vật liệu với độ ẩm tăng lên thì chỉ số dẫn nhiệt sẽ tăng lên theo, còn nếu độ ẩm bị giảm, các thuộc tính trở về giá trị ban đầu của chúng.

Các tác giả cho rằng khám phá của họ sẽ có nhiều ứng dụng. Chẳng hạn, vật liệu này may quần áo thể thao thì có thể thoát nhiệt nhiều hơn bằng cách hấp thụ mồ hôi của vận động viên, nhờ đó cho phép cơ thể hạ nhiệt.

Vũ Trung Hương