Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Columbia (Mỹ) vừa tạo ra loại bóng đèn mỏng nhất trên thế giới, sử dụng một lớp siêu vật liệu graphene chỉ dày 1 nguyên tử.
Graphene cấu tạo gồm một lớp các nguyên tử cácbon liên kết theo hình lưới lục giác như tổ ong. Siêu vật liệu này sở hữu các đặc tính lạ thường, kể cả độ cứng rắn gấp 200 lần thép, khả năng dẫn điện tuyệt vời hơn đồng và gần như trong suốt.
Việc khám phá ra siêu vật liệu graphene vào năm 2004 đã mang lại cho 2 nhà khoa học gốc Nga Andre Geim và Konstantin Novoselov thuộc Đại học Manchester (Anh) giải Nobel Vật lý năm 2010 và các tước hiệu hiệp sĩ Anh sau đó.
Graphene được dự đoán sẽ có rất nhiều ứng dụng hữu ích. Khả năng tạo ra ánh sáng mới phát hiện của siêu vật liệu này được coi là một bước then chốt để tạo ra các máy tính và màn hình ti vi siêu mỏng trên thế giới.
Trong nghiên cứu mới, "bóng đèn" được tạo ra bằng cách gắn một dải graphene nhỏ, mỏng cỡ vài micron (trong đó 1 micron = 1/1 triệu mét và một sợi tóc người có độ dày 90 micron), đóng vai trò như dây tóc vào các điện cực kim loại. Khi cho dòng điện chạy qua, graphene sẽ sáng lên.
Bất chấp kích thước cực nhỏ, dây tóc đèn bằng graphene rõ thấy trước mắt thường khi sáng lên. Lúc đó, graphene đạt mức nhiệt độ rất cao là 2.500°C, nhưng không làm tan chảy các điện cực vì "điểm nóng" chỉ giới hạn ở trung tâm của dây tóc. Điều này khiến việc chiếu sáng hiệu quả hơn so với ở bóng đèn dây tóc vonfram, vốn phân tán nhiệt tương đối đều.
Chuyên gia Yun Daniel Park đến từ Đại học Quốc gia Seoul nói, cácbon từng được sử dụng làm các dây tóc đầu tiên khi đèn chiếu sáng mới được phát minh. "Nhà phát minh Edison ban đầu sử dụng cácbon như dây tóc bóng đèn của ông ấy và hiện giờ chúng ta đang quay trở lại với cùng vật liệu đó, nhưng sử dụng nó ở dạng tinh khiết - graphene - và ở giới hạn kích thước tối đa - độ dày một nguyên tử", chuyên gia Park giải thích.
James Hone, giáo sư chuyên ngành kỹ thuật cơ khí thuộc Đại học Columbia nhấn mạnh, thông qua cách làm trên, ông và các cộng sự về cơ bản đã tạo ra bóng đèn mỏng nhất thế giới. Theo nhà nghiên cứu này, đèn graphene sẽ mở đường cho sự ra đời của các màn hình siêu mỏng cỡ nguyên tử, trong suốt và dễ uốn dẻo.
Nguồn: NASATI, ngày 18/6/2015.