Tại sao kem đánh răng và xi măng thường đông cứng sau một thời gian để ngoài môi trường?

Thứ Bảy, 03 Tháng Sáu 20235:00 CH(Xem: 1245)
Tại sao kem đánh răng và xi măng thường đông cứng sau một thời gian để ngoài môi trường?

Các nhà khoa học Mỹ và Pháp mới đây đã phát hiện ra cơ chế đằng sau sự đông kết của kem đánh răng hoặc xi măng theo thời gian nếu để ở ngoài môi trường.

Hãy thử nhìn vào bên trong nắp của kem đánh răng, bạn sẽ thấy có những cặn cứng, màu trắng và thật bất ngờ khi nó chính là hỗn hợp kem đánh răng có dạng lỏng và sệt mà bạn thường hay dùng. Trên thực tế không chỉ có kem đánh răng mà có nhiều vật liệu tồn tại dưới dạng sệt như vậy. Lấy đơn cử như xi măng thường chuyển từ trạng thái lỏng, sệt sang đông cứng chỉ sau vài giờ.

Các hạt vật chất sau khi tiếp xúc với nhau sẽ dần cứng lại và làm tăng độ cứng cho vật liệu.
Các hạt vật chất sau khi tiếp xúc với nhau sẽ dần cứng lại và làm tăng độ cứng cho vật liệu.

Theo Sciencedaily, cấu trúc vật liệu hoặc thay đổi về tải trọng của vật liệu theo thời gian thường được cho là những nguyên nhân hàng đầu tạo ra sự thay đổi về độ cứng của dạng vật liệu này. Nhưng trong nhiều thập kỷ qua, các nhà khoa học luôn nghi ngờ còn nhiều thứ khác đang xảy ra bên trong các loại vật liệu này.

Mới đây, giáo sư kỹ thuật phân tử sinh học và hóa học thuộc trường Đại học Delaware (Mỹ), Eric Furst cùng các đồng nghiệp đến từ Đại học Ecole des Ponts và Đại học Paris-Est ở Pháp đã phát hiện ra một quá trình có tên là "contact-controlled aging", tạm dịch là "sự đông kết có tiếp xúc". Quá trình này lý giải những thay đổi của các dạng vật liệu dạng hỗn hợp nhão như kem đánh răng, xi măng theo thời gian.

Cụ thể nhóm nghiên cứu phát hiện thấy hình thái tiếp xúc giữa các hạt và khả năng ổn định siêu cấu trúc của dạng vật liệu hỗn hợp này. Các hạt vật chất sau khi tiếp xúc với nhau sẽ dần cứng lại và làm tăng độ cứng cho vật liệu, đồng thời tạo nên một khối rắn chắc.

Furst cho biết, khi mọi người nghĩ về sự đông kết của vật liệu và các tính chất cơ học của chúng theo thời gian, chúng ta không nghĩ rằng nó được tạo ra bởi các thay đổi trong tổ chức hoặc cấu trúc vi mô của vật liệu.

Kem đánh răng khi để ra bên ngoài một thời gian sẽ đông cứng lại,
Kem đánh răng khi để ra bên ngoài một thời gian sẽ đông cứng lại,

Khi hiểu được cách vật liệu ngưng kết như thế nào, con người có thể nghĩ ra nhiều cách chế tạo vật liệu và giảm thiểu những tác động không mong muốn liên quan đến hiệu suất vật liệu.

Furst khẳng định, nghiên cứu mới của nhóm mang lại rất nhiều ý nghĩa vì chúng ta có thể chủ động kiểm soát quá trình đông kết của dạng vật liệu hỗn hợp sệt. Đặc biệt những ngành công nghiệp sẽ được hưởng lợi từ nghiên cứu này như sản xuất xi măng, đất sét, mực, sơn,…

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng khá nhiều phương pháp khác nhau để khám phá ra sự đông kết của silica và polymer. Thí nghiệm ban đầu cho thấy cấu trúc vi mô của vật liệu không thay đổi theo thời gian. Nhưng nếu các hạt không thay đổi vị trí vậy thì chắc chắn phải có điều gì đó đã xảy ra giữa chúng. Trong nhiều thí nghiệm trước, Furst đã sử dụng nhíp laser hay nhíp quang học, chiếu vào vật liệu để bẻ cong và phá vỡ cấu trúc siêu nhỏ của các hạt vật chất, từ đó nghiên cứu độ cứng liên kết trong các vật liệu như silica và latex.

Nghiên cứu của nhóm các nhà khoa học Mỹ và Pháp đã được đăng tải trên tạp chí Nature mới đây.

Gửi ý kiến của bạn
Tên của bạn
Email của bạn
Thứ Ba, 14 Tháng Mười Một 20176:00 CH
Thủ tướng Nhật Bản Shinzo Abe sử dụng siêu xe chống đạn Lexus LS 600HL thiết kế riêng với khả năng chống đạn ưu việt cùng nội thất cực kỳ sang trọng và hệ thống cảnh báo va chạm
Thứ Ba, 14 Tháng Mười Một 20178:00 SA
Cuộc tập trận không quân lớn bậc nhất thế giới vừa được bắt đầu hôm chủ nhật tuần vừa rồi với Israel là nước chủ nhà.
Thứ Ba, 14 Tháng Mười Một 20176:00 SA
Cứ vào những tháng hè, người dân ở quần đảo Faroe lại tổ chức đi săn cá voi và cá heo khiến cả một vùng biển ngập t
Thứ Ba, 14 Tháng Mười Một 20174:00 SA
Đũa dẹt, kim loại nặng nên khiến việc gắp thức ăn trở nên khó khăn hơn. Tuy nhiên, người Hàn Quốc có lý do riêng của mình.
Thứ Hai, 13 Tháng Mười Một 201711:23 CH
Thụy Điển là một trong những quốc gia có thuế suất cao nhất thế giới. Chẳng hạn, bạn có mức lương là 72.000 đô la Mỹ/năm (khoảng 6.000 đô la Mỹ/tháng), bạn sẽ phải trả 31% cho thuế thu nhập
Thứ Hai, 13 Tháng Mười Một 20179:00 CH
Người Trung Hoa rất tự hào về Vạn Lý Trường Thành. Đó là một bức tường thành được xây dựng bằng đất và đá từ thế kỷ thứ 5 trước công nguyên đến thế kỷ 16.
Thứ Hai, 13 Tháng Mười Một 20178:00 CH
Trái với hiểu biết của nhiều người, đã từng có thời kỳ, những người phụ nữ quê mùa đôi lúc chỉ mặc yếm khi đi đường hay xuống ruộng
Thứ Hai, 13 Tháng Mười Một 201711:58 SA
Nghe cái tên cũng có thể đoán được, hồi xa xưa cuộc sống của người dân ở vùng đất nhỏ này khá nghèo nàn. Tuy giáp với trung tâm Chợ Lớn
Chủ Nhật, 12 Tháng Mười Một 20178:00 CH
Stephen Hawking là nhà vật lý nổi tiếng người Anh, dù chịu bệnh tật nhưng trí tuệ và cuộc đời của giáo sư luôn khiến cả thế giới nể phục.
Chủ Nhật, 12 Tháng Mười Một 20178:00 SA
Một ngôi làng ít người đến không ngờ, chỉ có 13 người và đang đối mặt với nguy cơ bị bỏ hoang. Thế nhưng điều mà người ta làm