Phát minh kim loại "không thể chìm" có thể dậy sóng ngành tàu biển toàn cầu

Hơn 113 năm sau thảm kịch Titanic, các nhà khoa học Mỹ đã tạo ra những ống kim loại "không thể chìm " thực sự – những ống nhôm bình thường được biến đổi để nổi mãi mãi, dù bị đâm thủng hàng loạt lỗ to, nhấn chìm lâu dài hay lắc lư trong môi trường sóng gió dữ dội như ngoài khơi.

Đây là bước tiến gần nhất với giấc mơ "tàu không bao giờ chìm" mà con người từng mơ ước từ sau ngày định mệnh tháng 4 năm 1912.

Nhóm nghiên cứu do Chunlei Guo - Giáo sư quang học và vật lý kiêm nhà khoa học cấp cao tại Phòng thí nghiệm Năng lượng Laser thuộc Đại học Rochester - dẫn dắt đã dùng laser khắc siêu nhỏ lên bề mặt bên trong ống nhôm, tạo ra vô số lỗ lõm ở cấp độ micro và nano.

Lớp bề mặt này trở nên siêu kỵ nước cực mạnh – nước không những không thấm mà còn bị đẩy ra xa. Nhờ đó, khi nhúng xuống nước, bên trong ống tự động giữ lại một túi khí ổn định, giống như cách nhện lặn hay kiến lửa tạo bè nổi trong lũ. Túi khí này chính là bí quyết khiến ống nổi liên tục mà không cần bất kỳ cơ chế bơm nào.

Điểm đột phá lớn nhất nằm ở thiết kế thông minh. Các nhà khoa học Mỹ thêm một vách ngăn ở giữa ống, giúp túi khí không bị thoát ra dù bạn đẩy thẳng đứng xuống nước, lật ngược hay làm rung lắc mạnh. Trước đây, các đĩa nổi siêu kỵ nước của chính nhóm này dễ mất cân bằng khi nghiêng quá mức, nhưng với hình ống và vách ngăn, mọi thứ thay đổi hoàn toàn.

Họ thử nghiệm hàng tuần trong môi trường sóng gió mô phỏng biển khơi thực thụ – độ nổi không hề suy giảm. Thậm chí khi đâm thủng bao nhiêu lỗ tùy thích, ống vẫn nổi vì túi khí vẫn được giữ lại ở các phần chưa hỏng, và khi ghép nhiều ống lại, chúng hỗ trợ lẫn nhau cực kỳ hiệu quả.

Điều này hoàn toàn ngược lại với Titanic – con tàu từng được cho là "không thể chìm " nhưng chỉ dựa vào các ngăn kín nước, và khi lớp vỏ bị thủng, nước tràn qua nhiều khoang khiến nó chìm nhanh chóng.

Giờ đây, công nghệ mới biến nhược điểm thành ưu điểm: Càng thủng nhiều, cấu trúc vẫn nổi nhờ cơ chế giữ khí tự nhiên, không phụ thuộc vào việc phải giữ kín hoàn hảo.

Tiềm năng ứng dụng của kim loại nổi này rất lớn. Ghép hàng loạt ống thành bè nổi chịu tải lớn, chúng có thể trở thành nền tảng cho tàu biển an toàn hơn, cầu phao, nhà nổi, giàn khoan ngoài khơi, hay các phao nổi bền bỉ.

Đặc biệt, những bè nổi này di chuyển theo sóng biển một cách tự nhiên, mở ra khả năng gắn máy phát điện để thu hoạch năng lượng sóng – một nguồn tái tạo sạch và bền vững. Công nghệ này có thể mở rộng quy mô, áp dụng cho nhiều loại kim loại và kích cỡ khác nhau.

Phát minh đã được công bố trên tạp chí Advanced Functional Materials, và dù vẫn đang ở giai đoạn phòng thí nghiệm, đây rõ ràng là một trong những hướng đi thực tế, hứa hẹn nhất để biến ước mơ về con tàu "không thể chìm " từ hơn một thế kỷ trước thành hiện thực kỹ thuật thực thụ.