Các nhà khoa học Hà Lan phát minh vật liệu thách thức các định luật vật lý

Vật liệu mới được các nhà nghiên cứu tại Đại học Wageningen & Viện Nghiên cứu (WUR) của Hà Lan đặt tên là Compleximer. Theo nhóm chuyên gia, Compleximer vừa bền bỉ chịu va đập như nhựa (có thể rơi xuống sàn mà không vỡ vụn), vừa dễ dàng nặn, thổi và định hình lại như thủy tinh. Đây là điều mà khoa học vật liệu từng cho là "không thể xảy ra cùng lúc".

"Nếu bị nứt nghiêm trọng, chỉ cần hơ nóng bằng máy sấy tóc, ép chặt lại, và khe hở sẽ được bịt kín", tác giả báo cáo, Giáo sư Hóa lý và Vật chất mềm Jasper van der Gucht giải thích về phát minh mới công bố.

Compleximer - vật liệu mới phá vỡ các định luật vật lý lâu đời. Ảnh: Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-025-68124-2.

Theo nhóm nghiên cứu, khả năng đặc biệt của vật liệu Compleximer đến từ cấu trúc phân tử. Thông thường, nhựa dùng liên kết hóa học cố định để nối các chuỗi phân tử dài. Thế nhưng, Compleximer dùng lực hút vật lý giữa các điện tích trái dấu - một nửa chuỗi mang điện tích dương và nửa còn lại mang điện tích âm. Chúng hút nhau giống như nam châm.

Lực hút này hoạt động ở khoảng cách xa hơn liên kết hóa học, tạo ra khoảng trống lớn giữa các chuỗi, gọi là "không gian thở" phân tử. Nhờ đó, vật liệu Compleximer có thể dễ dàng nhào nặn, định hình ở nhiệt độ cao mà vẫn có khả năng chịu lực tốt.

Điều thú vị là phát minh vật liệu mới Compleximer trái ngược với các chất lỏng ion và vật liệu mang điện khác, mở ra hướng mới để khám phá hành vi của vật liệu tích điện.

"Việc chứng minh vật liệu mang điện có thể hành xử hoàn toàn khác với dự đoán khiến tôi phấn khích nhất lúc này", Giáo sư van der Gucht cho hay.

Nhóm nghiên cứu thông tin phiên bản đầu tiên của Compleximer dùng nguyên liệu từ nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, họ đang phát triển phiên bản Compleximer được làm từ vật liệu sinh học nhằm đạt được tính bền vững cao hơn. Việc chế tạo vật liệu mới để đưa vào sản xuất hàng loạt cũng sẽ cần thời gian.

Những tiến bộ công nghệ trong việc sáng chế ra Compleximer được đánh giá có thể giúp cải thiện khả năng tái chế của các vật dụng hàng ngày như các sản phẩm làm từ nhựa.

Rác thải nhựa là mối nguy hiểm lớn đối với sự an toàn của động vật hoang dã. Khi nhựa phân hủy, các hạt nhỏ thường xuyên xâm nhập vào chuỗi cung ứng thực phẩm của con người. Nếu phát minh như Compleximer được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày con người thì có thể góp phần bảo vệ môi trường ngày càng tốt hơn.

Mời độc giả xem video: Đằng sau thành công của các nhà khoa học. Nguồn: VTV24.

Tâm Anh (TH)