Các nhà vật lý của Trường Đại học New York, Mỹ, vừa chế tạo thành công các hạt liên kết theo kiểu “nắm tay” nhau. Đây là loại hạt liên kết với nhau dựa trên hình dạng của chúng chứ không phải ngẫu nhiên.
Công trình này đã đánh dấu cột mốc lần đầu tiên các nhà khoa học thành công trong việc “lập trình” cho các hạt liên kết với nhau theo cách thức này và mang lại một dạng kết cấu mới có khả năng thúc đẩy việc phát minh ra những vật liệu nhân tạo.
Nhóm nghiên cứu cho biết, họ hi vọng những tương tác mới này sẽ mang lại cơ hội tạo ra những hạt composit “thông minh”, những loại vật liệu chức năng và những loại máy móc cực nhỏ có các bộ phận rời.
Nghiên cứu này được tập trung vào việc chế tạo và điều khiển các hạt keo, những hạt treo lơ lửng trong một môi trường lỏng. Sự phân tán thể keo có ở nhiều môi trường trong đời sống thường ngày như sữa, gelatin, thủy tinh và đồ sứ. Nghiên cứu các hạt cực nhỏ, 25 hạt được đặt xếp nối với nhau bằng bề dày của một sợi tóc người, nhóm nghiên cứu đã phát triển một cơ chế “chìa và khóa” cho phép các hạt chuyên biệt nhập vào nhau. “Chìa” là bất cứ hạt hình cầu nào. Tuy nhiên, tạo ra “khóa” lại đòi hỏi một quy trình polime hóa đa bước. Quy trình này sẽ tạo ra một lớp vỏ ngoài cứng. Sau đó, lớp vỏ này sẽ lún cong để hình thành nên một vết lõm, cho phép nó dính với hình cầu khác (chìa).
Công trình này là một phần nỗ lực nhằm tìm hiểu và điều khiển quá trình tự lắp ghép để hình thành nên các vật liệu mới từ các hạt của nhóm nghiên cứu. Các vật liệu phức hợp không thể được xây dựng nên theo kiểu từng hạt một, mà thay vì vậy, chúng phải được hướng theo kiểu tự ghép. Bằng cách khám phá ra quy trình trong đó các hạt liên kết với nhau để hình thành nên một tập hợp, nhóm nghiên cứu đã đánh dấu một bước tiến mới trong quá trình tìm hiểu và phát triển quy trình tự lắp ghép.