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

Apple Card sẽ có thể mang về cho Apple 1 tỷ USD mỗi năm với nguy cơ tối thiểu

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Apple Card sẽ có thể mang về cho Apple 1 tỷ USD mỗi năm với nguy cơ tối thiểu
Apple nhiều khả năng ngồi không hưởng lợi, để đối tác Goldman Sachs gánh phần lớn nguy cơ có thể xảy ra.

Người đàn ông Trung Quốc dùng 1.500 chiếc iPhone giả để lừa Apple đổi cho hàng thật

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Người đàn ông Trung Quốc dùng 1.500 chiếc iPhone giả để lừa Apple đổi cho hàng thật
Một công dân Trung Quốc sống tại Mỹ đã lợi dụng chính sách bảo hành, sử dụng thủ đoạn "lấy giả đổi thật" để qua mặt Apple trong suốt 2 năm.

Giữa lúc Huawei gặp khó khăn, LG đăng tweet khoe tình bạn thắm thiết với Google

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Giữa lúc Huawei gặp khó khăn, LG đăng tweet khoe tình bạn thắm thiết với Google
Động thái của LG được đưa ra đúng lúc Google nghỉ chơi, chấm dứt hoạt động kinh doanh với Huawei theo lệnh cấm của chính phủ Mỹ.

Liên Minh Huyền Thoại sắp có phiên bản mobile, ra mắt vào năm 2020

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Liên Minh Huyền Thoại sắp có phiên bản mobile, ra mắt vào năm 2020
Tương tự như PUBG, tựa game MOBA nổi tiếng Liên Minh Huyền Thoại sẽ sớm có thêm phiên bản mobile cho người dùng Android và iOS.

Hàng triệu người dùng Instagram bị rò rỉ thông tin cá nhân, đa phần là người nổi tiếng

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Hàng triệu người dùng Instagram bị rò rỉ thông tin cá nhân, đa phần là người nổi tiếng
Hiện tại, Instagram đang xem xét vấn đề để tìm hiểu xem dữ liệu của 49 triệu người dùng đến từ đâu và tại sao chúng lại bị rò rỉ công khai.

Ngắm công trình chế tác “Siêu cá mập” khiến người xem không khỏi ngỡ ngàng vì độ khủng của nó

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Ngắm công trình chế tác “Siêu cá mập” khiến người xem không khỏi ngỡ ngàng vì độ khủng của nó
Chúng ta đều đã được xem các bộ phim về siêu cá mập (megalodon) trên phim ảnh và thấy loài cá mập này có kích thước siêu khủng. Nhưng khi được chế tác lại thành mô hình ngoài đời thực, chúng ta mới thấy hết kích thước khổng lồ của nó.

Giữa sa mạc Dubai, người ta sắp sửa hoàn thiện công viên năng lượng Mặt Trời khổng lồ có thể xô đổ mọi thứ kỷ lục

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Giữa sa mạc Dubai, người ta sắp sửa hoàn thiện công viên năng lượng Mặt Trời khổng lồ có thể xô đổ mọi thứ kỷ lục
Nằm sâu trong khu vực sa mạc Dubai, công viên năng lượng Mohammed Bin Rashid Al Maktoum (được đặt theo tên của Tiểu Vương Dubai, đồng thời là Phó Tổng Thống và Thủ tướng các Tiểu Vương Quốc Ả Rập Thống Nhất (UAE) đang dần được hình thành.

Candida auris, thứ nấm kháng thuốc bí ẩn đang đe dọa sự sống còn của toàn nhân loại

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Candida auris, thứ nấm kháng thuốc bí ẩn đang đe dọa sự sống còn của toàn nhân loại
Năm 1928, thời điểm ngài Alexander Flemming khám phá ra penicillin, cuộc sống thay đổi hoàn toàn. Thời đó, người ta đã có thể bỏ mạng chỉ vì một vết xước, nhưng kháng sinh đã cứu được sinh mạng hàng triệu người, việc nằm chờ chết trở thành một tuần điều trị bằng kháng sinh.Năm 2019, mọi chuyện chuyển biến theo chiều hướng xấu.

Các nhà khoa học tạo ra loại siêu gỗ mới, khỏe hơn cả nhôm, tự động làm mát mà không tốn điện

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Các nhà khoa học tạo ra loại siêu gỗ mới, khỏe hơn cả nhôm, tự động làm mát mà không tốn điện
Các thử nghiệm cho thấy, nếu sử dụng loại gỗ này để bao phủ các tòa nhà văn phòng, lượng điện dành cho làm mát có thể giảm từ 35% đến 50% so với thông thường.

Phát hiện ra con trăn khổng lồ Nam Mỹ có thể tự sinh nở mà không cần tiếp xúc với con đực

tinybook tinybook 2 tuần 2 giờ
Phát hiện ra con trăn khổng lồ Nam Mỹ có thể tự sinh nở mà không cần tiếp xúc với con đực
Những bí ẩn về khả năng sinh sản đơn tính của loài trăn anaconda có thể khiến cả thế giới ngỡ ngàng.

Các nhà nghiên cứu MIT lưu trữ được năng lượng Mặt Trời bằng vật liệu rắn, có được pin vĩnh cửu trên lý thuyết

tinybook tinybook 2 tuần 3 giờ
Các nhà nghiên cứu MIT lưu trữ được năng lượng Mặt Trời bằng vật liệu rắn, có được pin vĩnh cửu trên lý thuyết
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển một kỹ thuật mới để hấp thụ và giữ lại năng lượng trời và sử dụng chúng theo nhu cầu.

Mặt tốt của biến đổi khí hậu: thực vật đang phát triển nhanh đến bất ngờ?

tinybook tinybook 2 tuần 3 giờ
Mặt tốt của biến đổi khí hậu: thực vật đang phát triển nhanh đến bất ngờ?
Sự thay đổi này mặc dù mang lại lợi ích ngắn hạn nhưng lại có thể đe dọa toàn bộ hệ sinh thái sau này.

Giới thiên văn học lo lắng: dàn vệ tinh của SpaceX có thể làm hỏng cả bầu trời đêm

tinybook tinybook 2 tuần 18 giờ
Giới thiên văn học lo lắng: dàn vệ tinh của SpaceX có thể làm hỏng cả bầu trời đêm
Hôm vừa rồi, SpaceX phóng lên 60 vệ tinh đầu tiên trong tổng số hàng trăm vệ tinh dự kiến cần phải có.

Tại sao đến tận bây giờ các hãng Android vẫn không thể tạo ra cảm giác rung phản hồi tốt như Taptic Engine của Apple

tinybook tinybook 2 tuần 19 giờ
Tại sao đến tận bây giờ các hãng Android vẫn không thể tạo ra cảm giác rung phản hồi tốt như Taptic Engine của Apple
Dù cùng sử dụng công nghệ rung phản hồi giống nhau, nhưng mức độ chú tâm của Apple vào Taptic Engine, cả về phần cứng và phần mềm khiến thế giới Android không thể theo kịp họ.

10 sáng chế đỉnh cao đang góp phần “cứu rỗi” đại dương, cái số 3 được tạo ra bởi một cô bé mới học lớp 6!

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
10 sáng chế đỉnh cao đang góp phần “cứu rỗi” đại dương, cái số 3 được tạo ra bởi một cô bé mới học lớp 6!
Những sáng chế cực kì ấn tượng này sẽ giúp chúng ta dọn sạch rác thải đang lênh đênh trên biển và cân bằng lại hệ sinh thái biển.

Reno và cú chuyển mình bất ngờ của OPPO

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Reno và cú chuyển mình bất ngờ của OPPO
Liên tiếp đứng trong top 5 thế giới trong nhiều năm, OPPO có quyền được tự mãn với những gì mình đã làm được. Nhưng trái ngược với suy nghĩ của rất nhiều người, thế lực di động toàn cầu này vừa thực hiện một cú lột xác vô cùng ấn tượng trong năm nay, đặc biệt là với dòng smartphone Reno.

Tự mình thoát cảnh tuyệt chủng, loài chim tiến hóa lần nữa để xuất hiện lại sau 136.000 năm

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Tự mình thoát cảnh tuyệt chủng, loài chim tiến hóa lần nữa để xuất hiện lại sau 136.000 năm
Theo các nhà khoa học, chúng đã tự lặp lại quá trình tiến hóa và xuất hiện một lần nữa trên Trái đất.

10 bức ảnh lột trần loạt sự thật nho nhỏ về cuộc sống nhưng đủ khiến bạn giật mình

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
10 bức ảnh lột trần loạt sự thật nho nhỏ về cuộc sống nhưng đủ khiến bạn giật mình
Tượng đá trên Đảo Phục Sinh có cả thân mình, còn hồng hạc thì vốn không có màu hồng! Dưới đây là loạt sự thật làm bạn hoang mang cực độ.

Gián Đức là loại gián gì mà ghê gớm vậy?

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Gián Đức là loại gián gì mà ghê gớm vậy?
Gián Đức là vấn đề làm nhức nhối các tòa nhà cao tầng thời gian gần đây. Bạn cũng đừng quá phiền lòng, những con vật chết tiệt này đã làm phiền khủng long từ hàng triệu năm trước cơ, nên bạn đang đối đầu với một thế lực của tự nhiên chứ chẳng đùa.

Xuất hiện bằng chứng đầu tiên cho thấy sự tồn tại của gấu trúc trắng

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Xuất hiện bằng chứng đầu tiên cho thấy sự tồn tại của gấu trúc trắng
Bộ lông trắng toát nổi bật giữa rừng tre, thoạt nhìn tưởng như có gấu Bắc Cực đi lạc.

Nghe chuyên gia giải thích về việc "Đất hiếm không hề hiếm như cái tên"

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Nghe chuyên gia giải thích về việc "Đất hiếm không hề hiếm như cái tên"
Nguyên tố đất hiếm còn được gọi là “vitamin của hóa học”, khi mà một lượng nhỏ thứ “chất bổ” này sẽ tạo ra những hiệu ứng mạnh mẽ trong đồ điện tử. Trung Quốc đang là nước dẫn đầu ngành sản xuất đất hiếm với 80% sản lượng toàn cầu.

Phát hiện xác 9 con cá voi xám trôi dạt vào vùng biển California

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Phát hiện xác 9 con cá voi xám trôi dạt vào vùng biển California
Trong chưa đầy hai tháng, xác của chín con cá voi xám đã được tìm thấy tại Vịnh San Francisco. Đây là một chuỗi các trường hợp tử vong hết sức bất thường..

Đây là lời giải cho nghịch lý nổi tiếng của Zeno, về anh hùng Achilles chạy đua với con rùa

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Đây là lời giải cho nghịch lý nổi tiếng của Zeno, về anh hùng Achilles chạy đua với con rùa
Theo lẽ thường, Achilles sẽ dùng tốc độ siêu việt của mình để chạy vượt mặt con rùa, nhưng triết học lại bảo mọi chuyện không đơn giản vậy. Truyện ngụ ngôn rùa và thỏ cũng lấy cảm hứng từ đây đó nhỉ?

Video hiếm có quay lại cuộc chiến giữa hệ miễn dịch con người và vi khuẩn

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Video hiếm có quay lại cuộc chiến giữa hệ miễn dịch con người và vi khuẩn
Lần đầu tiên các nhà khoa học quay lại được video cấp độ hiển vi trực tiếp hệ thống miễn dịch của con người đang “chiến đấu” với những vi khuẩn ngoại xâm.

Nhà điều hành Facebook chỉ cần 1 câu hỏi phỏng vấn để ngay lập tức khai thác hết phẩm chất của ứng cử viên

tinybook tinybook 3 tuần 57 phút
Nhà điều hành Facebook chỉ cần 1 câu hỏi phỏng vấn để ngay lập tức khai thác hết phẩm chất của ứng cử viên
Trong những năm qua, Zhuo đã trở thành bậc thầy trong việc phỏng vấn. Cô nghiêm túc đề cao sự quan trọng của việc tuyển dụng, quyết định văn hóa và sự phát triển của cả đội ngũ.

Sáng ngày mai, một cặp thiên thạch "có thể gây nguy hại" sẽ bay lướt qua Trái Đất ở khoảng cách gần chưa từng có

tinybook tinybook 3 tuần 1 ngày
Sáng ngày mai, một cặp thiên thạch "có thể gây nguy hại" sẽ bay lướt qua Trái Đất ở khoảng cách gần chưa từng có
Bạn đừng vội lo lắng, đây chưa phải tận thế đâu.

SpaceX của Elon Musk phóng thành công 60 vệ tinh đầu tiên của Starlink, dự án cung cấp Internet tốc độ cao cho toàn thế giới

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
SpaceX của Elon Musk phóng thành công 60 vệ tinh đầu tiên của Starlink, dự án cung cấp Internet tốc độ cao cho toàn thế giới
Giờ là thời gian chờ đợi, xem liệu 60 vệ tinh trên quỹ đạo có hoạt động trơn tru không.

Dùng thường xuyên nhưng có thể bạn chưa biết hết các tính năng hữu ích của ứng dụng ngân hàng

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Dùng thường xuyên nhưng có thể bạn chưa biết hết các tính năng hữu ích của ứng dụng ngân hàng
Bên cạnh các tính năng quen thuộc như chuyển tiền, gửi tiết kiệm, nạp tiền điện thoại … thì giờ đây, ứng dụng di động của các ngân hàng còn được tích hợp đa dạng các tiện ích như thanh toán QR Pay, đặt vé máy bay, vé tàu xe, mua vé xem phim, mua sắm trực tuyến…

Thổn thức với video mới của NASA, khẳng định về sứ mệnh tiền đồn Mặt Trăng vào năm 2024

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Thổn thức với video mới của NASA, khẳng định về sứ mệnh tiền đồn Mặt Trăng vào năm 2024
Đây là cách nhân loại vươn ra từng ngóc ngách của Hệ Mặt Trời, và chạm tới Vũ trụ vô tận.

Huawei tuyên bố sẵn sàng ký cam kết không hoạt động gián điệp với Mỹ

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Huawei tuyên bố sẵn sàng ký cam kết không hoạt động gián điệp với Mỹ
Thậm chí, ngoài Mỹ, Huawei cũng cho biết họ sẽ ký thỏa thuận tương tự với bất kỳ chính phủ nào yêu cầu.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat