ỨNG DỤNG CỦA CÁC LOẠI VẬT LIỆU TRONG MỘT SỐ NGÀNH CÔNG NGHIỆP HIỆN NAY ( PHẦN 2 )
Ở phần 1 chúng tôi đã giới thiệu một số loại vật liệu, thì trong phần 2 của bài viết sẽ tiếp nối những vật liệu của bài viết đó
Vật liệu gỗ:
Là vật liệu đã được sử dụng từ khởi nguyên của loại người nên chúng quá quen thuộc với chúng ta. Hiện nay, gỗ vẫn là vật liệu phổ biến trong thiết kế xây dựng bởi chúng có tính thẩm mỹ cao. Sản phẩm từ gỗ ngoài thân thiện môi trường, chúng còn là vật liệu sẵn có và dễ sản xuất giúp con người thoải mái với sự hoà quyện thiên nhiên. Ngoài ra, gỗ còn là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất các loại giấy cho các ấn phẩm, lưu giữ thông tin. Các vật dụng hàng ngày như bàn, ghế, dao, kéo, đồ nội thất…những thứ hiện hữu và đóng vai trò quan trọng cho cuộc sống tiện nghi của xã hội hiện đại.
Vật liệu bán dẫn:
Nếu như lửa là sự phát hiện vĩ đại làm thay đổi tập quán sinh hoặt hàng ngày của con người thời tiền sử, từ thói quen “ăn lông ở lỗ” hay “ăn sống nuốt tươi” sang “ăn chín uống sôi” để đảm bảo duy trì sức khoẻ, tránh bệnh tật đau yếu thì kể từ thời điểm Alessandro Volta (nhà vật lý người Ý, 1745-1827) phát minh ra pin Volta năm 1800 giúp tạo và duy trì nguồn điện cho đến nay, sự ra đời của các chất bán dẫn có lẽ là bước ngoạt lớn, là tiền đề cho sự phát triển bùng nổ trong công nghiệp điện tử sau này. Chất bán dẫn là vật liệu điện tử có thể là đơn chất như Si, Ge hoặc các hợp chất tạo thành từ các nguyên tố nhóm AIII-BV hoặc AII-BVI trong bảng hệ thống tuần hoàn nguyên tố hoá học... Khái niệm bán dẫn được định nghĩa theo tính chất điện đặc thù của chúng. Chúng là chất có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất dẫn điện (kim loại) và chất cách điện. Chất bán dẫn hoặt động như chất cách điện ở nhiệt độ thấp và như chất dẫn điện ở nhiệt độ cao, thường từ nhiệt độ phòng trở lên. Do vật liệu bán dẫn không được bày bán cho việc sử dụng trực tiếp nên khái niệm hay tên gọi của chúng có phần xa lạ với hầu hết mọi người không nghiên cứu, tìm hiểu về chúng. Tuy nhiên, các sản phẩm cấu thành từ vật liệu bán dẫn thì hầu như hiện hữu và được sử dụng phổ biến trong cuộc sống của chúng ta ngày nay như điện thoại di động, máy ảnh, ti vi, tủ lạnh, máy điều hoà, ô tô, tàu hoả, máy bay, đến các thiết bị chiếu sáng trạng thái rắn như đèn LED, màn hình hiển thị LED, các thiết bị giao tiếp thông tin truyền thông, các thiết bị điều khiển thông minh… Linh kiện điện tử làm từ vật liệu bán dẫn đóng vai trò như bộ não chỉ huy, ghi nhớ, điều khiển các hoặt động trong các thiết bị điện tử ngày nay.
Vật liệu y sinh (biomaterials):
Thuật ngữ biomaterials là một thuật ngữ chuyên ngành chỉ các loại vật liệu chức năng có khả năng thích ứng với cơ chế sinh học-sinh lý của cơ thể sống. Vật liệu y sinh ứng dụng trong y tế cho phẫu thuật thẩm mỹ (filter độn cằm, độn mũi, silicone độn ngực ở phụ nữ), nha khoa (răng sứ), phẫu thuật chỉnh hình (ốc vít cố định xương gãy), dẫn thuốc, thay khớp, làm xương giả, hàn xương gãy, gân và dây chằng nhân tạo, thay thế van tim… Hầu hết các vật liệu như kim loại, hợp kim, gốm sứ, polyme, composite và bán dẫn đều có thể được sử dụng như vật liệu y sinh tuỳ mục đích ứng dụng mà có những cách tổng hợp và xử lý khác nhau cho phù hợp chức năng sinh học của từng ứng dụng cụ thể.
Vật liệu chuyển đổi năng lượng:
Năng lượng là nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Từ các thiết bị chiếu sáng như đèn điện, các thiết bị điện tử như tivi, tủ lạnh, điều hoà, máy tính, điện thoại đến các thiết bị tiện ích như ô-tô, tàu hoả, máy bay… đều cần được cung cấp năng lượng cho các hoặt động của chúng. Trong khi đó, năng lượng đặc biệt là điện năng là thứ có thể sản xuất bằng nhiều cách khác nhau từ các nguồn vật liệu hoá thạch như than đá, dầu mỏ hoặc các nguồn tự nhiên như gió, năng lượng mặt trời, nước… tuy nhiên, điện năng là loại năng lượng sử dụng trực tiếp và rất khỏ lưu trữ để sử dụng lâu dài. Việc lưu trữ đòi hỏi sự đầu tư rất lớn, trong khi đó các nguồn vật liệu giúp tạo điện năng trên trái đất lại có hạn hoặc không ổn định cho sử dụng trong một số điều kiện nhất định. Do đó giải pháp cho việc tiết kiệm các nguồn tài nguyên thiên nhiên là sử dụng nguồn năng lượng có khả năng tái tạo nhờ các loại vật liệu chuyển đổi năng lượng. Hiện nay, các hoặt động công nghiệp, các máy móc thiết bị trong quá trình vận hành thường có năng lượng hao phí rất lớn tồn tại dưới dạng nhiệt phát thải. Sử dụng vật liệu nhiệt điện là một giải pháp hữu ích cho chuyển đổi nhiệt năng thành điện năng tiêu thụ giúp tăng hiệu suất sử dụng nhiên liệu cho các thiết bị máy móc hoặt động. Tuy nhiên, hiệu suất chuyển đổi năng lượng của loại vật liệu này còn tương đối thấp (5-8%), do đó cần có những nghiên cứu tăng cường, phát triển vật liệu cho hiệu suất cao hơn.
Cấu tạo của thiết bị chuyển đổi nhiệt điện (chỉ cần sự chênh lệch nhiệt độ giữa 2 bề mặt khác nhau của thiết bị sẽ tạo ra nguồn điện), (b) ứng dụng của thiết bị chế tạo từ vật liệu nhiệt điện trong chuyển đổi nhiệt phát thải từ động cơ thành điện năng cung cấp cho các thiết bị sử dụng điện trong ô tô nhằm tăng cường hiệu suất sử dụng nhiên liệu của động cơ.
Các loại vật liệu tiên tiến: là những loại vật liệu sử dụng trong những ứng dụng công nghệ cao như thiết bị điện tử, máy tính, hệ thống sợi, cáp quang truyền tải thông tin nhanh và chính xác, tàu không gian, vũ trụ, máy bay, tên lửa hành trình trong quân đội, các thiết bị cảm biến, mạch tích hợp, laser, thiết bị lưu trữ thông tin từ, màn hình hiển thị lỏng (LCDs)…
Vật liệu thông minh (smart materials): là những loại vật liệu có thể thay đổi tính chất hoặc hình dạng theo môi trường hoặt động nhằm thích nghi với môi trường thay đổi đó. Chúng cũng có thể biến đổi dạng năng lượng này sang dạng năng lượng khác, vì thế chúng được sử dụng để thực hiện các chức năng phức tạp trong các bộ cảm biến hoặc các cơ cấu hoặt động.
Vật liệu cấu trúc nano: là những vật liệu có kích thước nhỏ cỡ nano mét với những tính chất và hoặt động ưu việt. Chúng có thể là thiết bị y tế kích thước nano, dễ dàng điều khiển để thâm nhập cơ thể sống cho phát hiện và điều trị bệnh, vật liệu kỹ thuật nano cho cải thiện nông nghiệp, công nghệ nano giải quyết các vần đề năng lượng, vật liệu nano cấu trúc xốp cho lọc và xử lý nước.
Vật liệu dạng chấm lượng tử (quantom dots- QDs): Những tiến bộ nhanh chóng trong việc chế tạo các cấu trúc bán dẫn đã dẫn đến sự giảm đáng kể về kích thước của các cấu trúc khối kích thước ba chiều đến hai chiều, một chiều và thậm chí không chiều. Giảm kích thước thiết bị trên cơ sở kỹ thuật là hướng phát triển cho các ứng dụng tương lai như các laser bán dẫn và các thiết bị vi điện tử. Chấm lượng tử tiêu biểu cho sự giảm tối đa về kích thước của các thiết bị bán dẫn. Chúng là những cấu trúc bán dẫn ba chiều với kích thước chỉ nano mét có thể giam giữ điện tử và lỗ trống. Chúng có thể hoặt động ở cấp độ đơn điện tử, đảm bảo giới hạn tối đa về kích thước cho các các thiết bị điện tử. QDs được sử dụng trong các laser chấm lượng tử, thiết bị nhớ, cảm biến quang (photodetectors), thậm chí là mật mã lượng tử…
Spintronics (điện tử học spin): Hướng đến mục tiêu tạo ra các linh kiện điện tử mới dựa trên việc điều khiển và thao tác spin của điện tử. Như chúng ta đã biết, điện tử (electron) là hạt vô cùng bé nhỏ tồn tại xung quanh hạt nhân nguyên tử vật chất. Chúng có 2 đặc tính rất quan trọng là điện tích và spin. Điện tích được khai thác trong ứng dụng để tạo ra dòng điện. Spin là đặc trưng của hạt cơ bản, chúng có thể mô tả như chuyển động quay của điện tử quanh trục của nó tạo nên các mômen động lượng và mômen từ spin. Lợi dụng các đặc tính đặc biệt của spin điện tử cho phép chế tạo ra các sản phẩm như ổ cứng dung lượng cao, bộ nhớ RAM từ điện trở, các loại cảm biến, đầu đọc ghi từ trở trong các đĩa cứng với tốc độ cao, các bộ nhớ RAM từ điện trở, transitor kim loại, công tắc đóng mở spin, các bộ vi xử lý spin và các mạch logic lập trình được. Tóm lại, chúng sẽ là mục tiêu tương lai cho việc ứng dụng chế tạo các linh kiện điện tử siêu nhỏ, hoặt động tinh vi với độ chính xác cao, tiêu thụ ít năng lượng, không gây gây ồn, nhiễu, thao tác nhanh chóng. Công nghệ spintronics sẽ góp phần quan trọng vào sự phát triển của công nghệ điện tử-tin học-viễn thông giúp con người dễ dàng tiếp cận những trải nghiệm, những phát hiện và khám phá mới trong tương lai gần.
Vật chất đông đặc Fermionic: gần đây các nhà khoa học đã tạo ra một dạng mới của vật chất gọi là vật chất đông đặc fermionic và có thể trở thành các thế hệ tiếp theo của vật liệu siêu dẫn. Chúng được coi là dạng thứ sáu của vật chất sau trạng thái rắn, lỏng, khí, plasma và Bose-Einstein.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, cùng với sự tiến bộ trong kỹ thuật phân tích, rất nhiều các loại vật liệu mới với những tính chất ưu việt, vượt trội không ngừng được khám phá và tổng hợp nhằm đáp ứng các nhu cầu to lớn của cuộc sống hiện đại. Các yêu cầu trong công nghiệp xây dựng với vật liệu có độ bền cơ học cao, nhẹ, độ bền hoá học tốt để chịu đựng các môi trường khí hậu khác nhau để xây dựng các công trình xây dựng quy mô khổng lồ đáp ứng các nhu cầu về nhà ở, công trình công cộng như bệnh viện, trường học, trung tâm thương mại, khu vui chơi giải trí… Trong các ngành công nghiệp khác như: công nghiệp quốc phòng, điện-điện tử, công nghiệp ô tô, hàng không, vũ trụ… luôn đòi hỏi sự tiến bộ mới trong nghiên cứu và phát triển vật liệu. Các linh kiện điện tử để chế tạo các thiết bị máy móc đòi hỏi độ bền, độ chính xác cao, hoặt động thông minh hơn nhằm đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật tiên tiến, hiện đại, cùng với với giá thành phù hợp cũng luôn là thách thức lớn đối với ngành khoa học và kỹ thuật vật liệu với yêu cầu nghiên cứu phát triển các loại vật liệu mới và vật liệu tiên tiến đáp ứng các yêu cầu đó.
Tóm lại, có thể thấy vai trò của vật liệu là vô cùng to lớn đối với tất cả các ngành sản xuất sản phẩm phục vụ đời sống con người từ những sản phẩm cho nhu cầu tối thiểu trong sinh hoặt đến nhu cầu nhà ở, các dịch vụ vui chơi giải trí, chăm sóc sức khoẻ và điều trị bệnh tật, nhu cầu di chuyển, giao tiếp, nghiên cứu, khám phá thế giới đều sử dụng các sản phẩm chế tạo từ vật liệu. Hiểu về vật liệu sẽ giúp con người hoàn thiện hơn trong giao tiếp với cuộc sống hiện đại.
Bài viết trên đây là những chia sẻ của chúng tôi với mong muốn mang đến cho quý khách hàng những thông tin hữu ích nhất. Ngoài ra, nếu quý khách hàng cần tìm mua các sản phẩm về hợp kim cũng như linh kiện cơ khí khác. Quý khách có thể liên hệ với chúng tôi thông qua các hình thức sau.Công ty Văn Thái chúng tôi chuyên cung cấp các linh kiện và tất cả các loại hợp kim theo yêu cầu của khách hàng để sản xuất dao phay gỗ, với mã hợp kim đa dạng như: YG6, YG6Z, YG8, YG3X, YG15C, YG20C, YG25C...
Lựa chọn Văn Thái và các sản phẩm do Văn Thái cung cấp quý khách sẽ vô cùng hài lòng vì chúng tôi có:
- Dịch vụ giao hàng nhanh
- Hậu mãi tốt
- Sản phẩm giá thành hợp lí, chủng loại đa dạng
Hãy nhấc máy lên và gọi ngay cho chúng tôi theo số hotline: 094 124 7183 hoặc email: linhkienvanthai@gmail.com
