-
Xúc động cha già gánh gần 80kg đặc sản, vượt hơn 600km đến thăm con cháu
-
20 tổ công tác đồng loạt ra quân, triệt phá đường dây đánh bạc quy mô hơn 400 tỷ đồng
-
Áp thấp nhiệt đới mạnh thành bão, cách Hà Tĩnh đến Quảng Trị 210km, đất liền mưa rất to
-
Ngân hàng tặng thêm tiền cho người dân liên kết tài khoản VNeID
-
Người dân nhận quà tặng 100.000 đồng qua tài khoản kết nối VNeID hoặc trao trực tiếp
-
Chân dung cán bộ Viettel đầu tiên được phong Anh hùng lực lượng vũ trang: Là nữ, sinh năm 1985
-
Bộ Chính trị bổ nhiệm đồng chí Phạm Gia Túc giữ chức vụ Chánh Văn phòng Trung ương Đảng
-
Vị đại gia khét tiếng vừa bị công an khám xét: Sở hữu tòa Bạch dinh 50.000m2 có sân bay riêng và bộ sưu tập Mercedes cổ, làm loạt dự án BĐS nghìn tỷ tại Thanh Hoá
-
Bão số 6 có thể hình thành ngay đêm nay, hướng thẳng vào đất liền nước ta
-
Trẻ em, người không có tài khoản ngân hàng nhận quà 100.000 đồng dịp Quốc khánh 2/9 như thế nào?
-
Bằng Kiều lên tiếng về thông tin nhạy cảm
-
Đinh La Thăng, Trịnh Văn Quyết không được đặc xá dịp 2 - 9 năm 2025
-
Nghỉ lễ 2/9: Nơi làm thêm nhận tiền triệu, chỗ nghỉ trọn vẹn vẫn có thưởng
-
Trải nghiệm có 1-0-2 tại Triển lãm thành tựu đất nước 80 năm
-
2 người phụ nữ liệt toàn thân sau khi làm đẹp bằng botox tại nhà
-
Thủ tướng Thái Lan bị phế truất
-
Bộ Công an xuất quân bảo vệ Lễ kỷ niệm 80 năm Cách mạng Tháng Tám, Quốc khánh 2/9
-
Chủ tịch nước đặc xá cho 13.920 người dịp 80 năm Quốc khánh
-
Hàng chục ống kính điện thoại livestream bủa vây, ông Ba Minh sống thế nào?
-
TP HCM cấp kinh phí tặng 100.000 đồng cho người dân dịp Quốc khánh 2 - 9
Thế giới
14/12/2024 08:03Nước mắt hoàng tử Rupert: Vì sao giọt thủy tinh nhỏ bé này lại có thể khiến máy ép thủy lực chịu thua?
Hơn 400 năm trước, hoàng tử Rupert xứ Batavia đã tặng Vua Charles II của Anh một món quà kỳ lạ: năm quả bóng thủy tinh nhỏ bé, trông giống như những giọt nước mắt. Ban đầu, nhiều người cho rằng đây là một món quà không xứng tầm dành cho một vị vua quyền uy. Nhưng khi Charles II nhận được những giọt thủy tinh đặc biệt này, ông không chỉ hài lòng mà còn bị cuốn hút bởi sự kỳ diệu của chúng. Những giọt thủy tinh này sau đó được biết đến với cái tên "nước mắt của Rupert" và đã khiến các nhà khoa học phải đau đầu nghiên cứu trong suốt bốn thế kỷ.
Nước mắt của Rupert có hình dáng giống như một giọt nước với đuôi dài, khiến chúng trông giống con nòng nọc. Điều làm nên sự đặc biệt của chúng là khả năng "không thể phá hủy" ở phần đầu. Trong các thí nghiệm hiện đại, ngay cả đạn súng trường cũng không thể làm vỡ phần đầu của nước mắt Rupert. Tuy nhiên, chỉ cần một lực nhỏ tác động vào phần đuôi, toàn bộ cấu trúc sẽ vỡ vụn ngay lập tức. Tại sao một vật thể nhỏ bé lại có những đặc tính kỳ lạ như vậy?
Nước mắt của Rupert được tạo ra bằng cách nhỏ thủy tinh nóng chảy vào nước lạnh. Khi giọt thủy tinh tiếp xúc với nước, lớp ngoài cùng của nó nhanh chóng đông đặc, trong khi phần bên trong vẫn ở trạng thái nóng chảy. Khi phần bên trong nguội đi, nó co lại, tạo ra một lực căng nén rất lớn trên bề mặt bên ngoài. Lực nén này khiến lớp vỏ ngoài của nước mắt Rupert trở nên vô cùng cứng cáp, có thể chịu được áp lực lớn.
Lớp vỏ ngoài của nước mắt Rupert có thể chịu được lực nén lên tới 700 megapascal, tương đương với khoảng 7.000 lần áp suất khí quyển. Đây là lý do tại sao phần đầu của giọt thủy tinh này không thể bị phá vỡ bằng cách thông thường hay thậm chí là dùng máy ép thủy lực. Tuy nhiên, lực căng bên trong cũng đồng nghĩa với việc chỉ cần phá vỡ trạng thái cân bằng, toàn bộ cấu trúc sẽ sụp đổ.
Mặc dù phần đầu của nước mắt Rupert cực kỳ cứng cáp, nhưng phần đuôi của nó lại rất mong manh. Do đuôi nguội không đều trong quá trình làm lạnh nên lực nén tại đây thấp hơn nhiều so với phần đầu. Theo đó, chỉ cần một lực nhỏ tác động vào đuôi, trạng thái cân bằng của ứng suất nén sẽ bị phá vỡ, dẫn đến sự sụp đổ toàn bộ cấu trúc.
Hiện tượng này có thể so sánh với một dãy domino: chỉ cần đẩy nhẹ một quân, cả dãy sẽ đổ sụp. Khi đuôi của nước mắt Rupert bị phá vỡ, năng lượng tích tụ bên trong giọt thủy tinh được giải phóng, khiến nó vỡ vụn thành hàng nghìn mảnh nhỏ trong tích tắc.
Suốt hàng trăm năm, nước mắt của Rupert là một thách thức lớn đối với các nhà khoa học. Chỉ đến những năm 1990, công nghệ hiện đại mới cho phép họ giải mã bí ẩn đằng sau hiện tượng này. Bằng cách sử dụng các thiết bị đo đạc tiên tiến, các nhà nghiên cứu đã xác định được lực nén và lực kéo bên trong giọt thủy tinh, đồng thời hiểu rõ hơn về trạng thái cân bằng giữa chúng.
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng sự phân bố ứng suất bên trong nước mắt Rupert là chìa khóa giải thích cho độ bền kỳ diệu của nó. Lớp vỏ ngoài chịu lực nén cao, trong khi phần lõi bên trong chịu lực kéo, tạo nên trạng thái cân bằng. Chỉ cần trạng thái này bị phá vỡ, toàn bộ cấu trúc sẽ không thể giữ được.
Khám phá về nước mắt của Rupert đã mở ra nhiều ứng dụng thực tiễn, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất kính cường lực. Kính cường lực, được sử dụng rộng rãi trong cửa sổ, màn hình điện thoại và ô tô, cũng dựa trên nguyên lý tương tự: tạo ra một lớp vỏ chịu lực nén để bảo vệ phần lõi bên trong.
Quá trình sản xuất kính cường lực bắt đầu bằng việc nung thủy tinh đến nhiệt độ khoảng 550°C, sau đó làm lạnh nhanh bề mặt bằng không khí. Kết quả là một sản phẩm có khả năng chịu lực tốt hơn nhiều so với kính thông thường, đồng thời an toàn hơn khi vỡ, vì nó sẽ tạo thành các mảnh nhỏ không sắc nhọn, giảm nguy cơ gây thương tích.
Nước mắt của Rupert không chỉ là một hiện tượng vật lý độc đáo mà còn là biểu tượng cho sự giao thoa giữa khoa học và lịch sử. Từ một món quà tưởng chừng tầm thường, những giọt thủy tinh này đã trở thành nguồn cảm hứng cho nhiều thế hệ nhà khoa học và kỹ sư. Chúng nhắc nhở chúng ta rằng, ngay cả những vật thể nhỏ bé và tưởng chừng đơn giản cũng có thể chứa đựng những bí mật lớn lao, thúc đẩy con người không ngừng khám phá và sáng tạo.
Mặc dù nước mắt của Rupert đã được giải mã, nhưng các nhà khoa học tin rằng vẫn còn nhiều điều để học hỏi từ hiện tượng này. Hiện nay, các nghiên cứu đang tập trung vào việc áp dụng nguyên lý ứng suất nén vào các vật liệu mới, nhằm tạo ra những sản phẩm bền hơn, nhẹ hơn và an toàn hơn.
Một trong những lĩnh vực tiềm năng là chế tạo các vật liệu siêu bền cho ngành hàng không vũ trụ và quốc phòng. Bằng cách học hỏi từ nước mắt của Rupert, các kỹ sư có thể phát triển những lớp vỏ bảo vệ cho tàu vũ trụ hoặc áo giáp chống đạn, kết hợp độ cứng cáp và khả năng phân tán lực một cách hiệu quả.
Theo Đức Khương (Thanh Niên Việt)








- Sáng dậy làm 6 việc này THẬN KHỎE còn hơn "dùng thuốc bổ", toàn thứ chẳng ai ngờ đến! (09:10)
- Rủi ro của ngành thương mại điện tử Việt Nam trong 5 năm tới (09:08)
- Xúc động cha già gánh gần 80kg đặc sản, vượt hơn 600km đến thăm con cháu (12 phút trước)
- Lên đường dịp nghỉ lễ 2/9: Các vị trí trên ô tô cần "soi" kỹ để tránh sự cố (13 phút trước)
- 20 tổ công tác đồng loạt ra quân, triệt phá đường dây đánh bạc quy mô hơn 400 tỷ đồng (16 phút trước)
- Nhận định MU vs Burnley: Quỷ đỏ rũ bùn đứng dậy (19 phút trước)
- Áp thấp nhiệt đới mạnh thành bão, cách Hà Tĩnh đến Quảng Trị 210km, đất liền mưa rất to (24 phút trước)
- Điều gì xảy ra với sức khỏe khi uống bia sau tập luyện trong 4 tuần? (29 phút trước)
- GenZ Mỹ "mê mệt" ông Bush (30 phút trước)
- Bí mật công nghệ tên lửa AIM-260 JATM Mỹ khiến Trung Quốc và Nga "toát mồ hôi" (36 phút trước)




