Phát hiện vàng co ngót khi cấy hydro

Thể tích kim loại thường tăng lên khi thêm thành phần khác, nhưng GS Hoàng Nam Nhật và cộng sự lần đầu phát hiện hydro làm co ngót vàng.

Giữa tháng 2, GS Hoàng Nam Nhật (60 tuổi) và cộng sự tại Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội nhận được thông báo từ tạp chí khoa học quốc tế Nature Communications chấp nhận đăng công trình nghiên cứu sau 6 tháng nộp và phản biện.

Trong nghiên cứu này, nhóm đã phát hiện sự co ngót của vàng khi cấy hydro với nồng độ tăng dần. Theo kiến thức vật liệu cơ bản, việc cấy bất kỳ nguyên tố nào vào kim loại đều làm tăng thể tích và kích thước của kim loại đó, nhưng khi nhóm cấy hydro vào, vàng co lại (khối lượng tăng lên không đáng kể). "Đây là phát hiện đầu tiên trên thế giới về hiện tượng này nên có thể vì thế mà công trình được chấp nhận đăng sớm", ông giải thích.

Chọn vật liệu vàng dạng màng mỏng để nghiên cứu từ năm 2017, GS Nhật chia sẻ, việc tìm ra phát hiện này không nằm trong dự kiến bởi mục đích của nhóm là tìm kiếm loại vật liệu từ thế hệ mới trên nền các hợp chất của hydro. Vàng hydro là loại hợp chất rất bền tại nhiệt độ phòng trong vùng nồng độ thấp.

GS Nhật (trái) và ThS Hiệp (phải) tại phòng thí nghiệm. Ảnh: NX.

Các lớp màng vàng mỏng từ vài chục đến vài nghìn nanomet được tạo ra bằng nhiều công nghệ khác nhau (bốc bay chân không, cán nguội, phun băng...), ThS Vương Văn Hiệp, thành viên nhóm cho biết. Yêu cầu chính là bề mặt lớp màng phải đồng đều để tạo sự đồng nhất vật lý của mẫu. Khi sử dụng máy gia tốc để bắn các nguyên tử hydro, bên cạnh những biểu hiện khác lạ khác, nhóm nghiên cứu đã nhận thấy sự co ngót thể tích bất thường khi nồng độ hydro tăng lên.

Nhóm đã lặp lại thí nghiệm nhiều lần để khẳng định chắc chắn hiện tượng này không phải là lỗi trong thí nghiệm, ThS Hiệp mang kết quả của nhóm sang Đại học Waseda, Nhật Bản để đo lại và xem xét hiện tượng có thay đổi theo thời gian không, từ đó có cơ sở để lý giải. GS Nhật cho biết, khi các nguyên tử hydro được bắn vào màng vàng, chúng tương tác và liên kết với vàng theo một cách đặc biệt, gây ra hiện tượng co ngót về thể tích.

Có lý giải hợp lý về hiện tượng mới này, nhóm nghiên cứu viết bài và gửi đến tạp chí Nature Communications, được chấp nhận đăng sau 4 vòng bổ sung và phản biện.

Từ việc phát hiện ra hiện tượng mới này, GS Nhật và cộng sự tiếp tục nghiên cứu chế tạo những loại vật liệu mới có khả năng dẫn điện tốt, đồng thời có tính chất từ, để ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau của kỹ thuật điện, điện tử, năng lượng.

Nguyễn Xuân