Lịch sử cho thấy, mỗi vật liệu mới không chỉ giải quyết nhu cầu của thời đại mà còn tạo ra những bước ngoặt văn minh.
Thủy tinh: Từ nghệ thuật tới nền móng khoa học
Công nghệ chế tác thủy tinh đã có nhiều đột phá (Ảnh: Getty).
Lo ngại nguy cơ hỏa hoạn, chính quyền Venice đã chuyển toàn bộ lò nung ra đảo Murano. Tại đây, kỹ nghệ thủy tinh bước vào thời kỳ rực rỡ, với những cải tiến để đời.
Thế kỷ 15, Angelo Barovier bổ sung tro kali vào thủy tinh, giúp hạ nhiệt độ nóng chảy và loại bỏ bong bóng khí, tạo ra thủy tinh trong suốt. Đây là nguyên liệu cho kính lúp và kính mắt.
Khi Johannes Gutenberg phát minh máy in (1455), sách vở trở nên phổ biến, kéo theo nhu cầu kính đọc sách tăng mạnh. Nghề làm kính từ đó trở thành một ngành chính thức.
Sang thế kỷ 17, thủy tinh bước ra khỏi lĩnh vực thủ công mỹ nghệ để trở thành nền tảng khoa học.
Galileo Galilei dùng kính viễn vọng khám phá vũ trụ, còn Antonie van Leeuwenhoek quan sát vi khuẩn dưới kính hiển vi.
Theo nghiên cứu của Viện Khoa học Vật liệu Tây Ban Nha, việc cải thiện độ trong suốt và độ khúc xạ của thủy tinh đã đóng vai trò quyết định trong sự ra đời của khoa học thực nghiệm, khi các lý thuyết bắt đầu được chứng minh bằng quan sát và đo đạc.
Ngày nay, di sản ấy tiếp tục được nối dài qua Kính viễn vọng không gian James Webb hay Đài quan sát Vera C. Rubin.
Thép: Nền móng của cách mạng công nghiệp
Cuối thế kỷ 18, nhu cầu về vật liệu bền, rẻ và sản xuất nhanh để phục vụ máy móc, đường sắt, tàu thuyền, công trình hạ tầng bùng nổ.
Thép – hợp kim của sắt với một lượng nhỏ carbon và các nguyên tố khác – đáp ứng hoàn hảo yêu cầu này.
Năm 1740, Benjamin Huntsman (Anh) phát triển phương pháp luyện thép trong nồi nung gốm ở Sheffield, tạo ra thép chất lượng cao cho công cụ và vũ khí.
Theo Howstuffworks, đến 1856, Henry Bessemer phát minh quy trình thổi oxy vào gang nóng chảy để loại bỏ tạp chất, giảm chi phí và tăng tốc độ sản xuất. Đây là bước ngoặt đưa thép trở thành vật liệu phổ biến toàn cầu.
Tại Mỹ, doanh nhân Andrew Carnegie áp dụng quy trình Bessemer để xây dựng đế chế thép, biến thép thành trụ cột của nhà cao tầng, cầu đường, tàu hỏa, xe tăng…
Một nghiên cứu của Đại học Cambridge ước tính, thép hiện diện trong hơn 50% các công trình hạ tầng trên thế giới, với vòng đời sử dụng kéo dài hàng thập kỷ và khả năng tái chế gần như vô hạn.
Sang thế kỷ 21, Trung Quốc trở thành “cường quốc thép” mới. Từ 10% sản lượng toàn cầu năm 1995, Trung Quốc vươn lên chiếm hơn 50% chỉ sau hai thập kỷ.
Đất hiếm: “Quân bài” chiến lược của kỷ nguyên số
Nếu thủy tinh mở đường cho tri thức và thép xây dựng hạ tầng, thì đất hiếm (Rare Earth Elements – REE) là chìa khóa của công nghệ cao và năng lượng tái tạo thế kỷ 21.
Nhóm 17 nguyên tố này, gồm neodymium, dysprosium, terbium… được ứng dụng trong nam châm vĩnh cửu cho động cơ xe điện, tua-bin gió, điện thoại thông minh, vệ tinh và thiết bị quốc phòng.
Các nguyên tố đất hiếm hiếm khi tập trung thành mỏ lớn, khiến việc khai thác và tinh chế tốn kém.
Đặc tính từ tính, quang học và điện học độc đáo của chúng khiến chúng gần như không thể thay thế trong nhiều ngành công nghiệp.
Theo các chuyên gia, quốc gia nắm giữ hoặc kiểm soát nguồn cung đất hiếm không chỉ có lợi thế kinh tế mà còn sở hữu “đòn bẩy” chiến lược trên bàn cờ địa chính trị, đặc biệt trong bối cảnh cạnh tranh công nghệ và quốc phòng ngày càng gay gắt.
Theo Researchgate, Đầu thế kỷ 13, những nghệ nhân chế tác thủy tinh từ Đế chế Byzantine di cư sang Venice (Italy), trung tâm phồn thịnh của châu Âu thời bấy giờ.
Lo ngại nguy cơ hỏa hoạn, chính quyền Venice đã chuyển toàn bộ lò nung ra đảo Murano. Tại đây, kỹ nghệ thủy tinh bước vào thời kỳ rực rỡ, với những cải tiến để đời.
Thế kỷ 15, Angelo Barovier bổ sung tro kali vào thủy tinh, giúp hạ nhiệt độ nóng chảy và loại bỏ bong bóng khí, tạo ra thủy tinh trong suốt. Đây là nguyên liệu cho kính lúp và kính mắt.
Khi Johannes Gutenberg phát minh máy in (1455), sách vở trở nên phổ biến, kéo theo nhu cầu kính đọc sách tăng mạnh. Nghề làm kính từ đó trở thành một ngành chính thức.
Sang thế kỷ 17, thủy tinh bước ra khỏi lĩnh vực thủ công mỹ nghệ để trở thành nền tảng khoa học.
Galileo Galilei dùng kính viễn vọng khám phá vũ trụ, còn Antonie van Leeuwenhoek quan sát vi khuẩn dưới kính hiển vi.
Theo nghiên cứu của Viện Khoa học Vật liệu Tây Ban Nha, việc cải thiện độ trong suốt và độ khúc xạ của thủy tinh đã đóng vai trò quyết định trong sự ra đời của khoa học thực nghiệm, khi các lý thuyết bắt đầu được chứng minh bằng quan sát và đo đạc.
Ngày nay, di sản ấy tiếp tục được nối dài qua Kính viễn vọng không gian James Webb hay Đài quan sát Vera C. Rubin.
Thép: Nền móng của cách mạng công nghiệp
Thép là nền móng của cách mạng công nghiệp (Ảnh: Getty).
Cuối thế kỷ 18, nhu cầu về vật liệu bền, rẻ và sản xuất nhanh để phục vụ máy móc, đường sắt, tàu thuyền, công trình hạ tầng bùng nổ.
Thép – hợp kim của sắt với một lượng nhỏ carbon và các nguyên tố khác – đáp ứng hoàn hảo yêu cầu này.
Năm 1740, Benjamin Huntsman (Anh) phát triển phương pháp luyện thép trong nồi nung gốm ở Sheffield, tạo ra thép chất lượng cao cho công cụ và vũ khí.
Theo Howstuffworks, đến 1856, Henry Bessemer phát minh quy trình thổi oxy vào gang nóng chảy để loại bỏ tạp chất, giảm chi phí và tăng tốc độ sản xuất. Đây là bước ngoặt đưa thép trở thành vật liệu phổ biến toàn cầu.
Tại Mỹ, doanh nhân Andrew Carnegie áp dụng quy trình Bessemer để xây dựng đế chế thép, biến thép thành trụ cột của nhà cao tầng, cầu đường, tàu hỏa, xe tăng…
Một nghiên cứu của Đại học Cambridge ước tính, thép hiện diện trong hơn 50% các công trình hạ tầng trên thế giới, với vòng đời sử dụng kéo dài hàng thập kỷ và khả năng tái chế gần như vô hạn.
Sang thế kỷ 21, Trung Quốc trở thành “cường quốc thép” mới. Từ 10% sản lượng toàn cầu năm 1995, Trung Quốc vươn lên chiếm hơn 50% chỉ sau hai thập kỷ.
Đất hiếm: “Quân bài” chiến lược của kỷ nguyên số
Các nguyên tố đất hiếm hiếm khi tập trung thành mỏ lớn, khiến việc khai thác và tinh chế tốn kém (Ảnh: Getty).
Nếu thủy tinh mở đường cho tri thức và thép xây dựng hạ tầng, thì đất hiếm (Rare Earth Elements – REE) là chìa khóa của công nghệ cao và năng lượng tái tạo thế kỷ 21.
Nhóm 17 nguyên tố này, gồm neodymium, dysprosium, terbium… được ứng dụng trong nam châm vĩnh cửu cho động cơ xe điện, tua-bin gió, điện thoại thông minh, vệ tinh và thiết bị quốc phòng.
Các nguyên tố đất hiếm hiếm khi tập trung thành mỏ lớn, khiến việc khai thác và tinh chế tốn kém.
Đặc tính từ tính, quang học và điện học độc đáo của chúng khiến chúng gần như không thể thay thế trong nhiều ngành công nghiệp.
Theo các chuyên gia, quốc gia nắm giữ hoặc kiểm soát nguồn cung đất hiếm không chỉ có lợi thế kinh tế mà còn sở hữu “đòn bẩy” chiến lược trên bàn cờ địa chính trị, đặc biệt trong bối cảnh cạnh tranh công nghệ và quốc phòng ngày càng gay gắt.
Minh Nhật / Theo: Dân Trí
.jpg)
.jpg)
