Cánh quạt trong động cơ máy bay (làm bằng hợp kim titan ВТ6) sau khi gia công hoặc vận hành lâu dài sẽ tích tụ bên trong những "ứng suất ngầm" — gọi là ứng suất dư.
Đây là những lực nén/kéo ẩn bên trong vật liệu, mắt thường không thấy được, nhưng nếu không kiểm soát được chúng thì cánh quạt dễ bị nứt gãy sau nhiều chu kỳ hoạt động.
Ảnh minh họa.
Vấn đề là đo được những ứng suất này rất khó. Phương pháp truyền thống chỉ đo ở cấp độ milimet (quá thô), còn phương pháp hiện đại hơn thì chỉ đo ở cấp độ vài micromet (quá nhỏ).
Hãng TASS ngày 15/5/2026 trích lời các nhà khoa học cho biết, khoảng giữa - từ 0,05 milimet đến 0,5 milimet - lâu nay là "vùng mù", khó tiếp cận để nghiên cứu cho đến khi Viện Skoltech (Nga) đưa ra giải pháp đột phá: Dùng hai loại ion (gali + xenon) lồng nhau, lần đầu tiên đo được toàn bộ khoảng trống này. "Vùng mù" bị phá vỡ, theo .
Giải pháp của người Nga
Các nhà khoa học từ Viện Khoa học và Công nghệ Skoltech, do Giáo sư Alexander Korsunsky dẫn đầu, dùng hai loại ion khác nhau - gali và xenon - bắn vào bề mặt vật liệu theo hình vành khuyên đồng tâm, tạo ra cấu trúc giống như búp bê Matryoshka lồng vào nhau.
Khi ion bắn vào và "khoét" đi một lớp vật liệu, vật liệu xung quanh sẽ giãn ra hoặc co lại, và từ mức độ biến dạng đó, máy tính sẽ tính ngược ra được ứng suất dư bên trong.
Ảnh mang tính minh họa do AI thực hiện.
Các tác giả tin rằng công nghệ được phát triển sẽ giúp cải thiện độ tin cậy và tuổi thọ của các bộ phận động cơ máy bay, đồng thời cũng sẽ được ứng dụng trong thiết bị y sinh, vi điện tử và sản xuất bồi đắp.
Tại sao cần hai loại ion?
Mỗi loại ion "nhìn" vật liệu ở một tỷ lệ khác nhau:
Ion xenon (to hơn) đo ở vùng rộng sẽ cho bức tranh tổng thể, bỏ qua chi tiết nhỏ Ion gali (nhỏ hơn) vốn dùng để đo ở vùng hẹp và phát hiện biến động cục bộ theo từng hạt tinh thể.
Khi kết hợp cả hai, nhà khoa học có thể tự chọn độ phân giải muốn đo. Điều này giống như có cả kính viễn vọng lẫn kính hiển vi trong tay.
Khi các nhà khoa học đo được ứng suất dư chính xác hơn, họ sẽ hiểu rõ hơn vật liệu đang chịu lực như thế nào. Từ đó tạo thiết kế và kiểm tra cánh quạt động cơ an toàn hơn, bền hơn, giảm nguy cơ sự cố trong quá trình bay.
