066. Liquidmetal là gì?

Liquidmetal

Khi mà nhu cầu của khách hàng ngày càng tăng cao, các hãng sản xuất phải liên tục thay đổi để đáp ứng nhu cầu đó. Tưởng chừng như việc sử dụng vật liệu kim loại (nhôm, thép) trên điện thoại di động và máy tính xách tay đã là giới hạn nhưng các nhà sản xuất đã đi một bước xa hơn bằng cách sử dụng Liquidmetal. Vậy Liquidmetal (LM) là gì và tại sao nó lại được quan tâm quá nhiều đến thế trong thời gian gần đây, đặc biệt là sau khi Apple mua lại một công ty Liquidmetal và có quá nhiều thông tin về việc họ sẽ sử dụng nó trong thời gian tới? Họ thậm chí còn muốn độc quyền sở hữu LM và không muốn chia sẻ cho các đối thủ khác.


Trước khi đi sâu vào vấn đề, chúng ta hãy cùng tìm hiểu một vài đặc tính của vật liệu này:

- Mạnh hơn 2,5 lần so với hợp kim Titan trong khi trọng lượng nhẹ hơn.

- Cứng hơn 1,5 lần so với thép và trọng lượng cũng nhẹ hơn.

- Khó bị biến dạng vĩnh viễn từ 2-3 lần so với kim loại truyền thống.

- Hoàn toàn không bị ăn mòn.

- Chống rỉ và chống bẩn

- Cho phép tạo các lớp vỏ mỏng hơn nhưng lại chắc chắn hơn.

- Chống trầy xước.

- Cho phép sử dụng trên một diện tích lớn, giữ được độ mỏng cần thiết nhưng vẫn không bị biến dạng.

- Có khả năng dẫn điện và nhiệt rất tốt.

LM là có một cái tên khá hay nhưng lại không phản ánh đúng bản chất của nó. Vật liệu này không hoàn toàn mới và đã bắt đầu được giới thiệu ra thị trường vào năm 2003 chỉ sau vài năm phát triển. LM hiện được sử dụng trong những dụng cụ thể thao như vợt tennis, gậy đánh gôn, những vật liệu dùng để chế tạo giàn khoan, tàu vũ trụ hay thậm chí là các vật liệu quen thuộc với chúng ta như USB nhớ. Nếu bạn sử dụng USB Cruzer Titanium của Sandisk thì cơ chế trượt của nó làm từ LM đấy.

Giải thích theo ngôn ngữ của khoa học

Các nhà khoa học sẽ định nghĩa LM như sau: đây là một hợp kim của đồng, titan, nhôm và niken và nghiêng nhiều về phía kính hơn là kim loại, nó có một vài đặc tính của kính, chẳng hạn như có thể bị rạn vỡ và không nóng chảy ở một nhiệt độ nhất định mà nó sẽ bị hủy hoại dần khi nhiệt độ tăng lên.

Bí mật ở đây là cái cách mà các nhà sản xuất chế tạo ra LM. Thay vì chỉ đơn giản trộn hỗn hợp các hợp kim và cho nó nguội từ từ, các vật chất vô định hình này được làm lạnh nhanh hơn, qua đó thay đổi cấu trúc phân tử của chúng và những đặc tính vật lý. Các kim loại thông thường có kết tinh nguyên tử theo những thứ tự nhất định, chính vì vậy mà chúng dễ dàng bị móp hay lún. LM được kết cấu từ các phân tử vô định hình, một mớ các phân tử hỗn độn và không theo thứ tự nào. Những phân tử này luôn có xu hướng chuyển động để tạo nên một hình khối nhất định, giống với các phân tử chất lỏng. Hầu hết các phân tử kim loại đều hoạt động theo những xiên có tính định hướng trong khi LM thì không.

Điểm làm LM khác biệt với các kim loại vô định hình khác là nó khá dễ để chế tạo. Vật liệu này không cần làm lạnh nhanh hết mức có thể như những đối thủ khác, hệ quả là nó có thể chế tạo với số lượng lớn.

Nếu bạn cầm một miếng LM lên thì nó sẽ như thế nào, cảm giác sẽ ra sao? Hợp kim LM khá giống với các kim loại khác, nghiêng về phía thép hơn là nhôm cho dù nó vẫn có màu đặc trưng của mình. Tiến sĩ Atakan Peker, người đã có 10 năm nghiên cứu LM cho biết khi ở dưới dạng phiến hoặc thanh, vật liệu này mềm dẻo hơn thép và nhôm rất nhiều nhưng nếu bạn muốn uốn nó cong hơn nữa thì buộc phải dùng nhiều sức hơn kim loại thường. Bạn có thể hình dung LM như một thanh plastic, chỉ có điều là nó mạnh hơn rất nhiều.

NASA đã sử dụng một thí nghiệm để chứng minh khả năng đàn hồi của LM. Họ thả 3 viên bi nhỏ có kích thước và trọng lượng bằng nhau xuống 3 ống nghiệm, đáy mỗi ống nghiệm được làm từ thép, titan và LM. Mỗi viên bi sẽ được tự do nảy lên trong ống nghiệm và thời gian chúng nảy sẽ phản ánh sự đàn hồi của các vật liệu này. Video dưới đây cho thấy viên bi trong ống LM nảy được 1 phút 21 giây trong khi 2 vật liệu còn lại chỉ từ 20-25 giây mà thôi.

Tiến sĩ Peker cho biết nếu bạn làm một chiếc kẹp giấy từ LM, bạn có thể bẻ nhẹ nó dễ dàng nhưng gần như không thể làm biến dạng nó nhiều hơn. Cố gắng bẻ cong LM chỉ làm bản thân bạn đau mà thôi.

Ứng dụng thực tế

Có quá nhiều ưu điểm để nói về LM nhưng chúng ta hãy kết thúc câu chuyện thần tiên ở đây: có rất ít sản phẩm sử dụng vật liệu này thành công. Lấy ví dụ về chiếc USB của SanDisk ở trên hay một vài thành phần trong của Vertu hay chiếc điện thoại Ego của Samsung, đơn giản là vì các hãng này không tạo ra được sự khác biệt của LM so với vật liệu trên các hãng khác.

Thật ra mà nói, khi đi ra khỏi lĩnh vực điện tử dân dụng thì LM cũng thành công hơn. Người ta sử dụng nó để chế tạo những vật dụng thể thao cao cấp như gậy đánh gôn, gậy bóng chày hay vợt tennis. Như đã nói ở trên, LM cũng được dùng trong các giàn khoan dầu hay chế tạo đạn KEP trong lĩnh vực quân sự. NASA cũng dùng nó để tạo các viên ngói nhằm thu thập gió mặt trời.

Tóm lại, LM sẽ cực kỳ hữu dụng để chế tạo bất cứ sản phẩm nào cần sự dẻo dai và dễ đúc khuôn. Điều đáng ngạc nhiên ở đây là Apple muốn sở hữu toàn bộ công nghệ này, đăng ký tất cả bản quyền liên quan đến nó, ít nhất là trong lĩnh vực thiết bị điện tử tiêu dùng.

Apple muốn gì?

Nếu bạn muốn biết Apple sẽ làm gì với LM, chỉ có thể đi hỏi Steve Jobs hay Jonathan Ive! Tuy nhiên, hiện tại thì công ty này đã có 1 sản phẩm làm từ LM, điều đó cho thấy Apple hứng thú với nó từ rất lâu rồi. Những chiếc iPhone 3G/3GS xuất xứ từ Mỹ đều có kèm theo 1 cây nhỏ để lấy SIM ra, đó chính là LM. Có vẻ như cây lấy SIM này ở tất cả thị trường khác đều làm từ thép.

Việc cây lấy SIM trên làm từ LM chỉ chứng minh rằng Apple đã tìm được một nơi đủ khả năng sản xuất LM với số lượng lớn, trên hàng triệu đơn vị. Tiến sĩ Peker cho biết lý do mà LM không thật phổ biến trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng là vì người ta không có đủ cơ sở hạ tầng để sản xuất nó. Không một công ty nào thật sự nghiêm túc đầu từ vào LM, chính vì vậy mà nó quá mắc tiền. Tuy nhiên, đây không phải là một vấn đề không thể vượt qua với Apple, một công ty có quá nhiều tiền để mà tiêu.

Vậy liệu Apple có thể dùng LM vào đâu? Tiến sĩ Peker cho biết đó có lẽ là vỏ bên ngoài. Với LM thì bộ vỏ bên ngoài sẽ không thể biến dạng, không bị rỉ và gần như không bị trầy xước. Vật liệu Plastic thì mềm dẻo nhưng yếu, kim loại thông thường vững chắc hơn nhưng không linh hoạt bằng. LM có thể cung cấp bộ vỏ bền chắc hơn kim loại thường trong khi gần như không thể làm móp, lún, vỡ hay xước.

Nếu bạn làm rơi một chiếc điện thoại vỏ plastic, nó sẽ nứt hoặc gãy. Nếu bạn làm rơi một điện thoại vỏ kim loại, nó có thể nứt hoặc móp. Trong khi đó, điện thoại LM sẽ chỉ đơn giản nhảy tưng một cái và hoàn toàn không bị xây sát gì, ít nhất là về mặt lý thuyết.

Nói gì thì nói, người ta cho rằng Apple sẽ dần áp dụng LM lên tất cả các sản phẩm của mình, từ iPhone, MacBook cho đến iPod. Sẽ rất khó khăn để biết được điều này nhưng nếu là sự thật thì chúng ta sẽ thấy một bước tiến mới của họ sau thiết kế unibody nhôm. Dù vậy, tác dụng siêu bền của LM với một sản phẩm lớn như máy tính vẫn là câu trả lời chưa được giải đáp. Nhiều tin đồn cho rằng Apple sẽ ra mắt các sản phẩm LM vào năm sau.

Tham khảo: Gizmodo, NASA và Liquidmetal