Sự phát triển của các vật liệu mới là điều rất hấp dẫn và cũng là giấc mơ của các nhà khoa học. Trước khi vào phòng thí nghiệm, mọi người mới luôn mơ ước phát minh ra những vật liệu mới thông qua các phép tính toán tỉ mỉ, lý luận chặt chẽ và sự chuẩn bị tuyệt vời. Tuy nhiên, thực tế luôn tàn khốc, sự phát triển của vật liệu mới đầy kịch tính và nhiều loại vật liệu mới đang làm thay đổi cuộc sống của chúng ta, chúng được phát hiện ra một cách rất ngẫu nhiên.
Hãy cùng nhau tìm hiểu các sự thật thú vị về sự ra đời của những vật liệu mới này.
1. Thép không gỉ (Inox)
Trong Thế Chiến I, một chuyên gia về kim loại đã được lệnh nghiên cứu cải thiện vấn đề nòng súng bị rỉ sét. Trong nghiên cứu, ông đã sử dụng một số hợp kim thép có hàm lượng Crom cao làm nòng súng. Tuy nhiên, nòng súng làm từ “thép – Crom” mới này đã vỡ nát sau phát bắn đầu tiên. Ông tức giận ném những mảnh vụn này vào đống phế liệu. Sau một hoặc hai tuần, ông nhận thấy rằng trong số những mảnh kim loại phế liệu rỉ sét, những mảnh vỡ của hợp kim thép – crom vẫn sáng bóng. Thép không gỉ được phát hiện từ sự tình cờ này.
2. Chảo chống dính (FCs)
Năm 1938, nhà hóa học Roy Planckt muốn sản xuất một loại fluorocarbon mới, ông trở lại phòng thí nghiệm để kiểm tra một thí nghiệm mà ông đang tiến hành trong tủ đông. Ông kiểm tra một thùng chứa đầy gas và phát hiện ra rằng khí gas đã biến mất, chỉ để lại những đốm trắng trên thành của thùng. Planckt rất hứng thú với những chất bí ẩn này và bắt đầu thử nghiệm lại. Cuối cùng, chất mới này đã được chứng minh là một chất “bôi trơn” đặc biệt với điểm nóng chảy rất cao. Bây giờ chất này được sử dụng rộng rãi trong chảo chống dính.
3. Nhựa dẫn điện
Năm 1970, Giáo sư Shirakawa Hideki của Đại học Tsukuba, Nhật Bản, đã yêu cầu một trong những nghiên cứu sinh Triều Tiên chế tạo polyacetylene từ acetylene. Bởi vì sinh viên nói tiếng Nhật không tốt, anh ta đã nghe nhầm yêu cầu của giáo sư về lượng chất xúc tác được thêm vào thí nghiệm, kết quả lượng chất xúc tác thêm vào đã vượt quá tiêu chuẩn gần 100 lần. Tuy nhiên, sai lầm này đã tạo nên một phép màu, kết quả thu được là một tấm film mỏng sáng bóng màu bạc, giống như kim loại, có tính dẫn điện. Nhựa dẫn điện được phát hiện từ sự nhầm lần tình cờ này.
4. Kính chống vỡ
Một ngày nọ vào năm 1903, nhà hóa học người Pháp Benedictis kết thúc thí nghiệm. Khi làm sạch phòng thí nghiệm, anh vô tình làm rơi cái bình đáy phẳng từ giá dụng cụ cao 3m xuống đất mà không bị vỡ. Đáy bình được bao phủ bởi các vết nứt. Vì đang bận rộn với các thí nghiệm khác, ông dùng một tờ giấy bọc cái bình lại. Ngay sau đó, khi xem báo, Benedictus đã nhìn thấy một tai nạn xe: một chiếc xe buýt đâm vào tòa nhà, các mảnh vỡ của kính cửa sổ làm tài xế và hành khách bị thương. Các phóng viên kêu gọi việc phát minh một loại kính mới để giải quyết vấn đề này. Benedictus ngay lập tức lấy ra cái bình bị mình bọc giấy ở góc và bắt đầu “giải phẫu” nó. Ông phát hiện ra rằng đây là một bình dùng để chứa dung dịch nitrocellulose. Có một màng phủ trong bình, vì vậy nó không bị vỡ nát. Vì vậy, ông đã bắt đầu nghiên cứu kết hợp chúng lại với nhau. Kinh chống vỡ cũng bắt đầu phát triển rộng rãi từ đó.
5. Kim loại “im lặng”.
Đầu những năm 1950, khi một nhóm nhà khoa học người Anh đang nghiên cứu hợp kim, họ vô tình đánh rơi một thỏi hợp kim đồng – mangan chứa 0,8% mangan trên mặt đất. Ngoài dự đoán, họ chỉ nghe thấy một âm thanh rất nhỏ và mờ nhạt được phát ra từ thỏi hợp kim này. Sau khi nghiên cứu kĩ hơn về nó, cuối cùng họ đã thu được một hợp kim mangan – đồng – nhôm – niken – mangan có đặc tính giảm rung và gọi nó là “hợp kim im lặng” hoặc “hợp kim giảm rung”.
6. Hợp kim “ghi nhớ”
Một ngày nọ vào năm I963, nhà luyện kim Buller của Phòng thí nghiệm tài chính hải quân Hoa Kỳ đã nhận được một dây hợp kim niken – titan xoắn từ nhà kho. Vì điều này gây ra sự bất tiện khi sử dụng, ông quyết định nắn thẳng sợi dây hợp kim này trước khi thử nghiệm, sau khi nắn thẳng ông bắt đầu làm thí nghiệm. Một hiện tượng kỳ lạ đã xảy ra. Khi nhiệt độ thí nghiệm tăng đến một giá trị nhất định, những dây hợp kim được nắn thẳng này đột nhiên biến thành hình dạng cong. Ông lặp đi lặp lại thí nghiệm và kết quả đều như nhau không có ngoại lệ. Ông cũng nhận thấy rằng dù dây hợp kim niken – titan được kéo thẳng như thế nào, khi nhiệt độ đạt đến một giá trị nhất định, gọi đó là nhiệt độ chuyển tiếp, thì chúng sẽ trở thành hình dạng cong ban đầu. Các nhà khoa học gọi hiện tượng này là “hiệu ứng ghi nhớ hình dạng” và các hợp kim có hiệu ứng này được gọi là “hợp kim ghi nhớ hình dạng”.
7. Hợp kim “nuốt” Hydro
Một ngày nào đó vào năm 1974, các nhà nghiên cứu từ Viện nghiên cứu trung tâm của ngành công nghiệp điện tử Matsushita tại Nhật Bản, sau khi đổ hợp kim titan – mangan và hydro vào chung một thùng chứa, họ đã rất ngạc nhiên khi thấy áp suất của hydro thực sự đã giảm từ 1013.325 kPa xuống 101.325 kPa. Khí hyddro đã bị hợp kim này “nuốt” mất, và “sự thèm ăn” của hợp kim này khá lớn. Lượng khí hydro này lớn hơn 1000 đến 3000 làn so với hợp kim này. Bởi vì hợp kim này hấp thụ rất nhiều hydro, giống như bọt biển hấp thụ nước ở nhiệt độ và áp suất nhất định, nên nó được gọi là “hợp kim lưu trữ hydro” hoặc tên khác là miếng “bọt biển hydro”
8. Nhựa công nghiệp mới PHT
Nhà phát triển Jeannette Garcia đang phát triển một loại nhựa mới, và đột nhiên dung môi trong thùng cứng lại. Cuối cùng, cô dung một cái búa đập vỡ thùng chứa, nhưng vật liệu bí ẩn này vậy mà không bị hư hại. Đây là một loại nhựa hoàn toàn mới, cứng hơn xương, nhưng trọng lượng tương tự nhựa thông thường cùng thể tích, có khả năng định hình lại và có thể tái chế 100%. Vì vậy, loại vật liệu mới này cứ đơn giản như vậy mà bị chúng ta phát hiện ra rồi.
———
Sau khi có nhiều vật liệu mới được khám phá một cách tình cờ, bạn có nghĩ rằng nghiên cứu khoa học rất đơn giản? Thực tế, bạn cần phải có một bộ óc chuẩn bị đầy đủ các kiến thức cần thiết. Nếu như không có sự tích lũy kinh nghiệm của nhiều năm nghiên cứu khoa học, không có kiến thức uyên bác và hiểu biết chuyên sâu. Ngay cả khi cơ hội gửi đến trước mặt bạn, bạn cũng sẽ không nắm bắt được nó. Nắm bắt một vài cơ hội tình cờ và cũng có thể các cơ hội này là duy nhất trong đời của các nhà khoa học, đây là kỹ năng thực sự của các nhà khoa học thần thánh.
