Đan len là công việc đầy nữ tính trong mắt nhiều người, nhưng với khoa học, đó là cách tạo nên siêu vật chất mới

Đan len là công việc đầy nữ tính trong mắt nhiều người, nhưng với khoa học, đó là cách tạo nên siêu vật chất mới
Theo: Dink Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
"Về cơ bản, đan len cũng giống như lập trình", nhà nghiên cứu Elisabetta Matsumoto nói.

Những sản phẩm đan móc như khăn, tất hay áo len đều có tính đàn hồi, kéo dãn được tới 2 lần chiều dài nguyên bản, thế nhưng bạn không thể kéo được sợi len ra xa như thế. Chính cách những sợi len được đan vào nhau, tạo nên một mạng lưới sợi đã khiến lớp vải đan, móc dãn ra được như thế; các nhà vật lý hứng thú vô cùng với tính chất này của vải len.

Đan len là công việc đầy nữ tính trong mắt nhiều người, nhưng với khoa học, đó là cách tạo nên siêu vật chất mới - Ảnh 1.

Họ đang cố gắng giải mã bí mật của việc đan len, tìm ra nguyên lý toán học của những cách đan len, biến một vật liệu có tính này thành một tổ hợp có tính chất khác. Họ muốn tạo ra một vật liệu mới mà khi vận dụng theo những cách khác nhau, ta sẽ có sản phẩm cuối cùng sở hữu đặc tính khác nhau, có thể được sử dụng vào nhiều mục đích.

"Việc đan len cực kỳ phức tạp, tôi đang nói tới việc biến đổi một sợi len một chiều thành một lớp vải phức tạp", nhà vật lý học Elisabetta Matsumoto từ Viện Công nghệ Georgia nói. "Về cơ bản, đây cũng giống như lập trình vậy".

Tìm ra được bí ẩn đằng sau việc mỗi cách đan móc tạo ra hình dáng gì, sức chống chịu của sản phẩm cuối cùng ra sao sẽ cho phép ta tìm ra những vật liệu thiết kế mới cho tương lai, những ngành hưởng lợi kéo dài từ dệt may cho tới du hành vũ trụ. Những mô hình giả lập do đội ngũ cô Matsumoto dựng lên còn áp dụng được cho ngành công nghiệp game, sức mạnh đồ họa sẽ cho phép những sợi lông, cọng tóc thực tế hơn bao giờ hết xuất hiện trên màn hình.

Đan len là công việc đầy nữ tính trong mắt nhiều người, nhưng với khoa học, đó là cách tạo nên siêu vật chất mới - Ảnh 2.

Những tấm vải len đan có thể được xếp vào hàng ngũ của "siêu vật liệu – metamaterial, những thứ vật liệu nhân tạo có thuộc tính từ cấu trúc chứ không dựa trên bản chất của thành phần tạo ra chúng. Theo cô Matsumoto, kỹ nghệ trang trí áo quần theo hình tổ ong – smocking là ví dụ về siêu vật liệu. Nhìn bằng con mắt của vật lý, smocking sử dụng những điểm nối để biến chuyển năng lượng bẻ cong thành năng lượng kéo dãn.

Tính đàn hồi và kéo giãn của vải đan vô cùng đặc biệt, toàn bộ cấu trúc vải phức tạp hơn tổng số thành phần vật liệu tạo nên chúng. Cách thức từng sợi len nằm lên nhau, đan vào nhau quyết định tính chất toàn bộ tấm vải đan.

Có thể coi tấm khăn người yêu đan cho bạn như một cục vàng vậy: thứ kim loại quý hiếm cấu thành từ hàng triệu triệu nguyên tử ở mức hiển vi, nhưng cục vàng lại xuất hiện dưới dạng một thể rắn, có màu vàng đặc trựng; bản thân từng hạt nguyên tử không có những thuộc tính đó, cũng như từng sợi len không giãn được ra theo cách cái khăn yêu quý.

Đan len là công việc đầy nữ tính trong mắt nhiều người, nhưng với khoa học, đó là cách tạo nên siêu vật chất mới - Ảnh 3.

Từ thuở nhỏ, nhà nghiên cứu Matsumoto đã đam mê việc đan len. Nhưng phải tới khi bước chân vào ngành khoa học, cô mới thích thú với yếu tố toán học, vật lý vật chất nằm sau từng sản phẩm mình làm ra.

"Một kho tàng kiến thức ẩn sâu trong cộng đồng đan lát, nhưng ta chưa thể dựng nó thành mô hình nghiên cứu được", cô nói. "Chúng tôi đang cố gắng đưa những hiểu biết ấy vào thế giới vật lý, nơi tôi có thể nghiên cứu ký hơn về đặc tính vật chất và những yếu tố tạo nên thuộc tính của chúng".

Bản chất của những tấm vải len đan là sử dụng chỉ một sợi duy nhất, khóa chúng lại với nhau bằng những được móc nối điêu luyện, thực hiện thành một vòng lặp; đan khác biệt với dệt ở chỗ đó, khi dệt là đặt những sợi chỉ chồng lên nhau tạo thành một tấm vải.

Những người đan len điêu luyện sẽ có những cách tùy biến riêng để biến tấm khăn thành một tác phẩm nghệ thuật thực sự: họ có thể kết hợp được nhiều kiểu đan, nhưng vẫn cho ra một sản phẩm cuối cùng là một tấm khăn len thỏa mãn mọi yếu tố toán học và vật lý học đáng nghiên cứu.

"Có hàng ngàn quyển sách với hàng ngàn cách đan khác nhau, độ phức tạp dường như không có giới hạn", cô Matsumoto nói. "Và mỗi kiểu đan lại cho ra độ co dãn khác nhau". Cô so sánh việc chọn giữa các mẫu đan cũng giống như chọn vật liệu phù hợp với ngành nghề: từ thủ công mỹ nghệ cho tới du hành vũ trụ.

Đan len là công việc đầy nữ tính trong mắt nhiều người, nhưng với khoa học, đó là cách tạo nên siêu vật chất mới - Ảnh 4.

Dự án quả tên lửa biết "đổ mồ hôi" của Elon Musk.

Matsumoto không phải người duy nhất để ý tới sự phức tạp đáng kinh ngạc của những tác phẩm đan len. Mới chỉ năm ngoái, một nhóm các nhà vật lý học Pháp phát triển một mẫu toán học sơ đẳng để mô tả cách một tấm vải len đan bị biến dạng khi tác động lực.

Công trình nghiên cứu được truyền cảm hứng từ hành động rất đời thường: khi đồng tác giả bản báo cáo khoa học, Frédéric Lechenault, ngắm người vợ đang mang thai đan đồ len cho con, anh để ý thấy vật thể quay trở lại trạng thái nguyên dạng ngay cả khi bị kéo dãn. Lechenault và cộng sự đã dựng viết được những phương trình cơ bản của chuyển động tấm vải len, áp dụng lên được những cách thức đan khác.

Có ba yếu tố chính quyết định các phương trình nói trên:

- Khả năng con của sợi len.

- Độ dài của sợi len.

- Số điểm giao nhau của sợi len trong một khoảng diện tích.

Khả năng co giãn của tấm vải len đan là kết quả của một vòng lặp: khi những đường len đan vào nhau bị kéo giãn, nó cũng sẽ tạo ra lực để phản ứng lại với lượng lực đưa vào khi bị kéo, đưa len về vị trí bình thường. Khả năng bị kéo giãn bị giới hạn bởi số lần len đan vào nhau và độ dài của sợi len.

Khi họ áp dụng mô hình này lên một "tấm vải" đan bằng dây câu, mọi hoạt động của "tấm vải" này đều khớp với mọi dự đoán của mô hình giả lập.

Đan len là công việc đầy nữ tính trong mắt nhiều người, nhưng với khoa học, đó là cách tạo nên siêu vật chất mới - Ảnh 5.

Cũng như mọi nghiên cứu ở thời kỳ đầu khác, sẽ cần nhiều thử nghiệm để tận dụng hết khả năng của tấm vải len đan và những yếu tố toán học, vật lý đằng sau nó. Con người vốn cứng đầu, nên ta rồi sẽ tìm ra được chân lý đan len sau hàng loạt nỗ lực nghiên cứu thôi.

Sẽ tới một ngày, cấu trúc đan len – biến một sợi dây thành một hình khối 3 chiều sẽ giống như cấu trúc tinh thể: sẽ được ứng dụng vào nhiều loại vật chất để cho ta những siêu vật liệu của tương lai.

Tham khảo Arstechnica

7 cơ hội việc làm mới đầy hấp dẫn hứa hẹn sẽ được tạo ra nhờ robot

tinybook tinybook 2 tháng 6 ngày
7 cơ hội việc làm mới đầy hấp dẫn hứa hẹn sẽ được tạo ra nhờ robot
Khác xa với sự bi quan của nhiều người về việc robot có thể thay thế con người làm nhiều việc và gián tiếp thúc đẩy tình trạng thất nghiệp, tuy nhiên robot hoàn toàn có thể tạo ra thêm nhiều việc làm mới.

[Video] Cận cảnh quá trình thử nghiệm hệ thống tên lửa đẩy trên tàu vũ trụ Orion của NASA

tinybook tinybook 2 tháng 6 ngày
[Video] Cận cảnh quá trình thử nghiệm hệ thống tên lửa đẩy trên tàu vũ trụ Orion của NASA
Quá trình thử nghiệm tên lửa đẩy rất quan trọng vì nó quyết định phần lớn sự thành công của việc đưa tàu vũ trụ Orion của NASA đi vào đúng quỹ đạo và tiếp cận được Mặt Trăng.

Cận cảnh chuyên gia Nhật Bản tắm nước sông Tô Lịch

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Cận cảnh chuyên gia Nhật Bản tắm nước sông Tô Lịch
Chuyên gia Nhật Bản hy vọng trong tương lai, khi cả sông được xử lý làm sạch bằng công nghệ Nano, nước sông Tô Lịch lại trong xanh.

Vệ tinh không chỉ dẫn đường, giám sát thiên tai mà đã có thể dự đoán khi nào một cây cầu sắp sập

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Vệ tinh không chỉ dẫn đường, giám sát thiên tai mà đã có thể dự đoán khi nào một cây cầu sắp sập
Vệ tinh không chỉ dẫn đường, giám sát thiên tai mà đã có thể dự đoán khi nào một cây cầu sắp sập

Tìm được loại men ủ hơn 4500 năm, nhà khoa học thử chế biến và thành công với món bánh mì nướng thơm ngon lạ lùng

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Tìm được loại men ủ hơn 4500 năm, nhà khoa học thử chế biến và thành công với món bánh mì nướng thơm ngon lạ lùng
Có thể bạn vẫn sẽ tin tưởng và ăn một chiếc bánh bị hết hạn một hoặc hai ngày. Nhưng bạn có dám ăn một chiếc bánh mì nướng đã hết hạn sử dụng quá 4500 năm hay không?

Chiêm ngưỡng ảnh đẹp như mơ chụp bằng smartphone OPPO

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Chiêm ngưỡng ảnh đẹp như mơ chụp bằng smartphone OPPO
Đây là những bức ảnh xuất sắc nhất đã thắng giải trrong cuộc thi OPPO Creators Awards năm 2019. Cuộc thi hướng đến cộng đồng người dùng smartphone đam mê nhiếp ảnh trên toàn cầu, với thông điệp :”See Beyond” (Vượt chuẩn tầm nhìn).

Cận cảnh dàn nội thất siêu hiện đại sắp được trang bị cho các máy bay của Airbus trong tương lai

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Cận cảnh dàn nội thất siêu hiện đại sắp được trang bị cho các máy bay của Airbus trong tương lai
Cụ thể, dàn nội thất này sẽ được mang lên các mẫu máy bay A330, với tên gọi mới là A330neo Airspace.

Một công ty xây dựng tại Mỹ cung cấp dịch vụ biến sân vườn thành bãi biển nhân tạo với biển xanh, cát trắng, nắng vàng

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Một công ty xây dựng tại Mỹ cung cấp dịch vụ biến sân vườn thành bãi biển nhân tạo với biển xanh, cát trắng, nắng vàng
Chỉ cần bỏ ra từ 20 ngàn USD, bạn có thể biến một khoảng sân nhà bạn trở thành bãi biển nhiệt đới đầy nắng và gió ngay trong đời thực.

Ngọn hải đăng bị cô lập ở Iceland này là nơi hoàn hảo để tránh một đại dịch zombie

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Ngọn hải đăng bị cô lập ở Iceland này là nơi hoàn hảo để tránh một đại dịch zombie
Một ngọn hải đăng đặc biệt ở Iceland được mệnh danh là địa điểm hoàn hảo để sống sót nếu như có một ngày đại dịch zombie xảy ra.

Các nhà khoa học Nhật chế tạo một chiếc đuôi máy, vì nghĩ rằng con người không có đuôi là một thiếu sót lớn

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Các nhà khoa học Nhật chế tạo một chiếc đuôi máy, vì nghĩ rằng con người không có đuôi là một thiếu sót lớn
Sẽ ra sao nếu con người có đuôi?

Đã có 'siêu thực phẩm' có thể cứu đói cả nhân loại: Tất cả chỉ nhờ loại thực vật nhỏ bé này!

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Đã có siêu thực phẩm có thể cứu đói cả nhân loại: Tất cả chỉ nhờ loại thực vật nhỏ bé này!
Một công ty khởi nghiệp ở Anh đã tạo ra một loại thực phẩm chỉ từ vi tảo nhưng đáp ứng đầy đủ mọi nhu cầu dưỡng chất cho cơ thể.

Kết hợp 2 kỹ thuật diệt muỗi bí truyền, các nhà khoa học triệt tiêu được 94% lượng muỗi tại hai hòn đảo Trung Quốc

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Kết hợp 2 kỹ thuật diệt muỗi bí truyền, các nhà khoa học triệt tiêu được 94% lượng muỗi tại hai hòn đảo Trung Quốc
Báo cáo khoa học mới cho ta hy vọng về một miền đất hứa, nơi con người không còn bị muỗi đốt mỗi khi hè tới.

Sự đáng sợ của biến đổi khí hậu: Đến động vật ở vùng lạnh nhất cũng không thể sống nổi nữa

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Sự đáng sợ của biến đổi khí hậu: Đến động vật ở vùng lạnh nhất cũng không thể sống nổi nữa
Biến đổi khí hậu đã khiến động vật chết hàng loạt khi nhiệt độ tăng đột biến tại một số khu vực.

Nhà hoạt động vì quyền động vật hô hào người dân "để yên cho muỗi hút máu vì nó còn phải nuôi con"

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Nhà hoạt động vì quyền động vật hô hào người dân "để yên cho muỗi hút máu vì nó còn phải nuôi con"
Trong khi cả thế giới đang ra sức diệt muỗi, người đàn ông này lại kêu gọi mọi người để loài côn trùng này được yên thân.

Khi bị ong bắp cày tấn công, ong mật Nhật Bản sẽ bu lấy đối thủ, đồng loạt rung lên để nướng chín kẻ địch

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Khi bị ong bắp cày tấn công, ong mật Nhật Bản sẽ bu lấy đối thủ, đồng loạt rung lên để nướng chín kẻ địch
Tự nhiên kỳ diệu làm sao!

Thứ gì chúng ta tạo ra được nhưng không thể chứa đựng được? Nếu bạn đoán "tình yêu dành cho crush" thì sai bét!

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Thứ gì chúng ta tạo ra được nhưng không thể chứa đựng được? Nếu bạn đoán "tình yêu dành cho crush" thì sai bét!
Hóa ra các nhà hóa học đang giữ đáp án cho câu hỏi này.

Tại sao hầu hết bảng mạch in lại có màu xanh lá cây trong khi của Apple lại màu đen?

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Tại sao hầu hết bảng mạch in lại có màu xanh lá cây trong khi của Apple lại màu đen?
Dù các bảng mạch màu xanh lá cây giúp việc kiểm tra bản mạch hiệu quả hơn, nhưng khi quá trình này được tự động hóa cao hơn, màu sắc của nó trở nên không còn quá quan trọng nữa.

Cách sử dụng phần mềm trên máy bay 300 triệu USD: cứ 149 tiếng thì nhớ phải tắt đi bật lại

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Cách sử dụng phần mềm trên máy bay 300 triệu USD: cứ 149 tiếng thì nhớ phải tắt đi bật lại
Bệnh "lag" không của riêng ai.

Bạn có biết: Quân đội Mỹ từng thả cả cả dàn nhạc cụ xuống căn cứ cho binh lính giải trí sau những giờ chiến đấu căng thẳng

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Bạn có biết: Quân đội Mỹ từng thả cả cả dàn nhạc cụ xuống căn cứ cho binh lính giải trí sau những giờ chiến đấu căng thẳng
Trong chiến tranh, người lính cũng cần được giải trí và quân đội Mỹ có một cách để giải trí rất hữu hiệu cho binh lính, đó là mang đàn piano và các nhạc cụ ra ngoài chiến trường.

Độc đáo ý tưởng khách sạn xây dựng sát vách núi với hồ bơi vô cực kéo dài ngoài mỏm đá

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Độc đáo ý tưởng khách sạn xây dựng sát vách núi với hồ bơi vô cực kéo dài ngoài mỏm đá
Nếu bạn đủ can đảm dạo bước ngoài ban công khách sạn, thậm chí là thả mình trong hồ bơi kéo dài ra ngoài vách núi, có lẽ bạn là một trong số những người gan dạ nhất trên hành tinh.

Lốc xoáy bình thường xưa rồi, đoạn video lốc xoáy... than này sẽ khiến bạn phải sững sờ

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Lốc xoáy bình thường xưa rồi, đoạn video lốc xoáy... than này sẽ khiến bạn phải sững sờ
Nếu như năm ngoái là năm của lốc xoáy lửa, thì năm nay chúng ta có lốc xoáy than.

Bằng dung dịch từ tính do NASA sáng chế, chàng trai 18 tuổi tìm ra cách lọc vi nhựa khỏi nước

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Bằng dung dịch từ tính do NASA sáng chế, chàng trai 18 tuổi tìm ra cách lọc vi nhựa khỏi nước
Fionn Ferreira nhận về 50.000 USD tiền thưởng từ Hội chợ Khoa học Google. Một phần thưởng xứng đáng cho nỗ lực cứu lấy nhân loại!

Chiếc xe đạp tự lái này cho thấy sự tiến bộ trong khả năng thiết kế chip của Trung Quốc

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Chiếc xe đạp tự lái này cho thấy sự tiến bộ trong khả năng thiết kế chip của Trung Quốc
Nhờ thiết kế lai giữa kiến trúc chip thông thường với các mạng lưới thần kinh nhân tạo, chip Tianjic có thể mang tới nhiều khả năng cao cấp cho chiếc xe đạp tự lái.

Đây là hệ thống dùng năng lượng Mặt Trời để biến nước biển thành nước ngọt, tạo ra được 75.000 lít nước/ngày với giá chỉ 58 VNĐ/lít

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Đây là hệ thống dùng năng lượng Mặt Trời để biến nước biển thành nước ngọt, tạo ra được 75.000 lít nước/ngày với giá chỉ 58 VNĐ/lít
Nó sẽ giải quyết được vấn nạn thiếu nước nhân loại đã đang đối mặt.

Nghiên cứu mới: Uống rượu vang đỏ giúp giảm stress và trầm cảm nhờ vào một hợp chất đặc biệt

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Nghiên cứu mới: Uống rượu vang đỏ giúp giảm stress và trầm cảm nhờ vào một hợp chất đặc biệt
Việc phát hiện một hợp chất đặc biệt trong rượu vang đỏ đã mở đường cho việc phát triển các loại thuốc chống trầm cảm và lo âu mới có nguồn gốc thiên nhiên.

Giải ngố về Eternals, tập hợp siêu anh hùng sở hữu quyền năng vô song sắp xuất hiện trong Vũ trụ Điện ảnh Marvel

tinybook tinybook 2 tháng 1 tuần
Giải ngố về Eternals, tập hợp siêu anh hùng sở hữu quyền năng vô song sắp xuất hiện trong Vũ trụ Điện ảnh Marvel
Trong bài viết này sẽ đi sâu hơn vào tiểu sử và các thông tin về nhóm siêu anh hùng the Eternals.

Hỏi khó: Thuốc độc lúc hết hạn sẽ không độc nữa hay còn nguy hiểm hơn?

tinybook tinybook 2 tháng 2 tuần
Hỏi khó: Thuốc độc lúc hết hạn sẽ không độc nữa hay còn nguy hiểm hơn?
Đã bao giờ bạn tự hỏi chuyện gì sẽ xảy ra với chai thuốc diệt chuột hết hạn từ năm ngoái của nhà mình chưa? Thời gian chắc chắn đã làm nó bị hỏng – nhưng mà "hỏng" theo cách nào nhỉ?

Chiếc xe đạp điện giá 3.000 USD được quảng cáo "không thể bị ăn trộm" bị phá khóa trong chưa đầy 60 giây

tinybook tinybook 2 tháng 2 tuần
Chiếc xe đạp điện giá 3.000 USD được quảng cáo "không thể bị ăn trộm" bị phá khóa trong chưa đầy 60 giây
Trên đời này không có thứ gì tuyệt đối cả.

Các nhà khoa học phát minh ra loại vải càng thơm khi càng thấm nhiều mồ hôi

tinybook tinybook 2 tháng 2 tuần
Các nhà khoa học phát minh ra loại vải càng thơm khi càng thấm nhiều mồ hôi
Bộ quần áo bạn mặc khi tập thể dục thể thao sẽ kiêm luôn vai trò máy lọc không khí!

Giải ngố về AGI: Trí tuệ nhân tạo có thể đưa nhân loại sang trang mới, lại vừa có thể dẫn đến họa diệt vong nếu rơi vào tay kẻ xấu

tinybook tinybook 2 tháng 2 tuần
Giải ngố về AGI: Trí tuệ nhân tạo có thể đưa nhân loại sang trang mới, lại vừa có thể dẫn đến họa diệt vong nếu rơi vào tay kẻ xấu
Giờ là thời điểm năm 2019, một loạt những công nghệ tưởng như bất khả thi đã đang tìm được đường ra tới đời thực. Trong số đó, ta có Trí tuệ Phổ biến Nhân tạo - Artificial General Intelligence.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat