Trung Quốc tạo đột phá 'bột siêu vũ khí', Mỹ có nguy cơ tụt lại

Một số thiết bị được sử dụng trong máy plasma. Ảnh: Tài liệu cung cấp. Ảnh: SCMP,

Ưu thế quân sự hiện đại – từ máy bay tàng hình đến tên lửa siêu vượt âm – phụ thuộc vào các loại “siêu bột” kích thước micromet được chế tạo bằng các máy nghiền chính xác. Một cơ sở mới tại Quảng Đông, được Trung Quốc công bố tuần trước và được mô tả là lớn nhất thế giới, có thể mang lại cho nước này lợi thế quan trọng trong lĩnh vực này.

Nhà máy tại tỉnh phía nam này sử dụng công nghệ mới mà công ty vận hành cho biết hiệu quả gấp 10 lần so với các phương pháp cũ, đồng thời cho phép sản xuất công nghiệp quy mô lớn các loại bột đặc biệt này.

Thoạt đầu, các máy nghiền này giống như những trống quay thô sơ chứa đầy các viên bi nặng làm từ nhiều vật liệu khác nhau như kim loại, than chì hoặc polymer. Tuy nhiên, đây lại là những công cụ chính xác cực kỳ quan trọng, đóng vai trò then chốt trong việc tạo ra các công nghệ quốc phòng tiên tiến nhất.

Ví dụ, lớp phủ hấp thụ sóng radar trên máy bay tàng hình được tạo ra từ các mảnh sắt từ tính được nghiền thành dạng vi mô. Các cánh tua-bin động cơ phản lực cũng được sản xuất từ bột kim loại được nén và nung nóng để loại bỏ mọi khuyết tật ẩn bên trong.

Những loại bột này cũng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực dân sự như điện tử và lưu trữ năng lượng.

Công ty Công nghệ Đổi mới Vật liệu Huaxin Quảng Châu đã ra mắt cơ sở mới tại thành phố Thuận Đức, trong đó có hệ thống máy nghiền bi plasma 100 lít đầu tiên trên thế giới.

Quy trình nghiền năng lượng cao truyền thống, được các nhà sản xuất hàng đầu tại Mỹ và châu Âu – đặc biệt là Germany – sử dụng, chủ yếu dựa vào lực cơ học để nghiền bột. Tuy nhiên, phương pháp này có giới hạn thực tế về quy mô, bởi khi năng lượng cơ học tăng lên, áp lực lên buồng nghiền cũng tăng theo.

Ngoài ra, quy trình này còn có thể tạo ra tạp chất trong sản phẩm – điều mà công nghệ mới tìm cách khắc phục.

“Các hệ thống nước ngoài đẩy năng lượng cơ học đến giới hạn, khiến việc mở rộng quy mô trở nên khó khăn,” ông Yang Xiaoping, Phó tổng giám đốc công ty, cho biết hôm thứ Hai.

“Chúng tôi bổ sung plasma – sử dụng ‘điện’ để tăng năng lượng – nhờ đó có thể mở rộng quy mô mà không làm hỏng thiết bị,” ông nói thêm.

Plasma là một loại khí dẫn điện đã được ion hóa, được sử dụng trong quy trình nghiền phức tạp do nhóm của Giáo sư Zhu Min tại Đại học Công nghệ Hoa Nam phát triển trong hơn hai thập kỷ.

Công nghệ này giúp làm suy yếu các hạt từ bên trong bằng electron năng lượng cao và hiệu ứng nhiệt tạm thời, từ đó khiến chúng dễ bị nghiền nhỏ hơn và phân tách hiệu quả hơn.

Theo dữ liệu của Huaxin, hiệu suất nghiền đã tăng gần 10 lần nhờ công nghệ plasma.

Quan trọng hơn, hệ thống 100 lít mới được công bố đánh dấu bước chuyển từ nghiên cứu trong phòng thí nghiệm sang sản xuất công nghiệp quy mô lớn.

“Khi mẫu 20 lít được ra mắt, khách hàng ngay lập tức nói rằng nó quá nhỏ,” một đại diện công ty cho biết. “Họ yêu cầu ít nhất phải đạt 100 lít.”

Mỹ hiện được cho là đang tụt lại phía sau Trung Quốc trong sản xuất thiết bị quốc phòng công nghệ cao như radar thế hệ mới, máy bay tàng hình hạng nặng và vũ khí siêu vượt âm – những lĩnh vực mà công nghệ xử lý bột tiên tiến ngày càng trở thành điểm nghẽn then chốt.

Mặc dù Mỹ và Đức vẫn duy trì chuyên môn sâu về khoa học vật liệu, hiện chưa có hệ thống nghiền bi hỗ trợ plasma quy mô lớn tương đương nào được biết đến.

Các quy trình dựa trên bột cũng là nền tảng của một hệ sinh thái công nghiệp rộng lớn trong lĩnh vực dân sự.

Dù không thể tiết lộ khách hàng cụ thể do các thỏa thuận bảo mật, công ty xác nhận đã hợp tác với các doanh nghiệp hàng đầu trong các lĩnh vực như năng lượng tái tạo, quản lý nhiệt và vật liệu điện tử.

Trên thực tế, công nghệ này có thể tác động đến nhiều lĩnh vực, từ hóa học pin tiên tiến – như cực dương silicon-carbon và chất điện phân rắn – đến các linh kiện truyền thông tần số cao sử dụng trong hệ thống 5G và 6G.

Nếu các loại bột hiệu suất cao có thể được sản xuất hiệu quả hơn, ở quy mô lớn hơn và với chi phí thấp hơn, hiệu ứng lan tỏa sẽ có thể tái định hình nhiều ngành công nghiệp, từ bán dẫn đến hàng không vũ trụ.

Ông Yang cho biết công ty đã bắt đầu mở rộng ra thị trường quốc tế: “Hiện chúng tôi đã có xuất khẩu. Năm ngoái, chúng tôi xuất khẩu sang Singapore và Hàn Quốc. Năm nay, chúng tôi đang lên kế hoạch xuất khẩu sang một số thị trường khác.”

Theo SCMP

Huyền Chi