Startup Mỹ tạo cú sốc cho ngành luyện kim: Không cần lò nung 3.000 độ C vẫn chế tạo được siêu hợp kim cho máy bay tiêm kích F-35 và tên lửa

Startup Mỹ tạo cú sốc cho ngành luyện kim: Không cần lò nung 3.000 độ C vẫn chế tạo được siêu hợp kim cho máy bay tiêm kích F-35 và tên lửa

Thứ 4, 24/06/2026 10:38
Công nghệ đột phá này giúp tạo ra các siêu hợp kim cấp độ nano, mở ra bước ngoặt mới cho nhiều ngành công nghiệp đỉnh cao.

Kể từ thời kỳ đồ đồng, phương thức chế tạo hợp kim của nhân loại hầu như không có sự thay đổi cốt lõi nào. Suốt hơn ba nghìn năm qua, con người vẫn duy trì một quy trình quen thuộc là bỏ các loại kim loại vào lò nung, đốt nóng cho đến khi chúng nóng chảy, trộn lẫn vào nhau rồi chờ nguội.

Tuy nhiên, một công ty khởi nghiệp của Mỹ mang tên Foundation Alloy đã quyết định thay đổi hoàn toàn cuộc chơi này. Họ loại bỏ hoàn toàn yếu tố nhiệt độ cao và quá trình nóng chảy, thay vào đó là sử dụng áp lực cơ học cực mạnh để tác động trực tiếp lên bột kim loại.

Bằng cách đưa bột của các loại kim loại khác nhau vào máy nghiền bi, doanh nghiệp này đã thực hiện các chu kỳ va đập liên tục với năng lượng cao cho đến khi các nguyên tử tự hòa nhập vào nhau ở cấp độ hạt để tạo ra một loại vật liệu mới.

Ý tưởng mang tính cách mạng này đã giúp Foundation Alloy thành công thu hút 22 triệu đô la trong vòng gọi vốn Series A từ các nhà đầu tư lớn như Voyager Ventures, Yamaha và quỹ America's Frontier Fund. Hiện tại, các sản phẩm kim loại độc đáo của họ đã bắt đầu được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất khuôn mẫu ô tô, linh kiện máy bay không người lái, thiết bị bán dẫn, dao bếp cao cấp và đồng hồ xa xỉ.

202503 foundationalloyhero 0236
Công ty khởi nghiệp FoundAlloy của Mỹ lật đổ phương pháp luyện kim nóng chảy truyền thống kéo dài ba nghìn năm bằng công nghệ hợp kim hóa cơ học ở trạng thái rắn thông qua việc va đập bột kim loại bằng máy nghiền bi.

Trong ngành luyện kim truyền thống, rào cản lớn nhất khi chế tạo hợp kim chính là sự chênh lệch về nhiệt độ nóng chảy giữa các thành phần cấu tạo. Ví dụ, kim loại vonfram có điểm nóng chảy lên tới 3400 độ C, trong khi đồng chỉ nóng chảy ở mức 1085 độ C.

Nếu cố gắng nung chảy chúng cùng nhau theo cách cũ, đồng sẽ bị bay hơi hoàn toàn trước khi vonfram kịp hóa lỏng. Quy trình xử lý ở trạng thái rắn của Foundation Alloy đã giải quyết triệt để điểm yếu chí mạng này do không phụ thuộc vào sự nóng chảy hay yêu cầu sự tương đồng về nhiệt độ hóa lỏng. Việc liên kết cơ học các hạt bột giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng tới một bậc so với lò nung thông thường, đồng thời nén ngắn chu kỳ sản xuất từ vài tháng xuống chỉ còn vài ngày.

Nền tảng kỹ thuật của startup này bắt nguồn từ các công trình nghiên cứu kéo dài hai mươi năm qua tại viện công nghệ MIT và đại học California tại Irvine. Các nhà khoa học vật liệu đã chứng minh rằng kim loại ở quy mô nano sở hữu những đặc tính hành vi hoàn toàn khác biệt so với quy mô vĩ mô.

Kích thước hạt tinh thể càng nhỏ thì vật liệu càng có độ bền và độ dẻo dai cao, nhưng việc duy trì cấu trúc vi mô này không bị biến đổi trong quá trình xử lý lại vô cùng phức tạp. Hợp kim truyền thống sau khi nóng chảy thường có kích thước hạt tinh thể ở mức vài chục micromet, trong khi công nghệ của FoundAlloy có thể thu nhỏ kích thước này xuống chỉ còn khoảng 100 nanomet.

Sự nhảy vọt về mặt hiệu suất này mang lại những kết quả rất trực quan khi độ bền của kim loại có thể tăng gấp đôi và độ dẻo tăng lên nhiều lần. Đối với các hợp kim molybdê truyền thống, vật liệu phải trải qua tới mười bước xử lý sau nung mới có thể đạt được độ dẻo ở nhiệt độ phòng.

Ngược lại, dòng sản phẩm MC700 của Foundation Alloy có thể uốn cong ngay sau khi ra lò với độ bền kéo vượt quá 1200 megapascal và độ giãn dài đạt tới 35%.

v2 0664643b8e43210f7d7d197e84a98
Công nghệ mới giải quyết triệt để bài toán chênh lệch nhiệt độ nóng chảy giữa các kim loại như vonfram và đồng, giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể và rút ngắn chu kỳ sản xuất từ vài tháng xuống vài ngày.

Quy trình công nghệ của FoundAlloy được chuẩn hóa qua bốn bước nghiêm ngặt. Bước đầu tiên là thiết kế công thức tối ưu thông qua hệ thống cơ sở dữ liệu nội bộ.

Bước thứ hai là hợp kim hóa cơ học, trong đó bột kim loại được nạp vào máy nghiền bi năng lượng cao và bị va đập liên tục bởi các viên bi thép để kích thích sự khuếch tán nguyên tử ở trạng thái rắn, quá trình này được kiểm soát lượng oxy và tạp chất theo một bằng sáng chế độc quyền.

Bước thứ ba là ép bột hợp kim thành các phôi có hình dạng tiệm cận với sản phẩm cuối cùng nhằm giảm thiểu lãng phí vật liệu.

Bước cuối cùng là thiêu kết ở nhiệt độ thấp để làm đặc cấu trúc bột mà không cần chạm tới điểm nóng chảy của kim loại. Toàn bộ dây chuyền sản xuất này đều được điện hóa và thực hiện hoàn toàn tại Mỹ mà không cần dùng đến các lò sưởi đốt bằng khí tự nhiên.

Sản phẩm biểu tượng của công ty là MC1200, được ghi nhận là hợp kim molybdê mạnh nhất trong các dữ liệu công khai hiện nay. Khi bị nung nóng liên tục ở nhiệt độ 1000 độ C suốt 96 giờ, tỷ lệ duy trì độ cứng của MC1200 vẫn đạt trên 97%, vượt trội hoàn toàn so với các loại thép công cụ thông thường vốn sẽ bị suy giảm đặc tính rất nhanh ở mức nhiệt này.

Độ ổn định nhiệt vượt trội này giúp kéo dài tuổi thọ của các khuôn đúc áp lực trong ngành sản xuất ô tô lên nhiều lần, giảm thiểu tần suất dừng máy để thay thế thiết bị và tiết kiệm chi phí vận hành lớn cho doanh nghiệp do tránh được hiện tượng mỏi nhiệt và ăn mòn dưới áp suất cao.

v2 f601d8be8d9f68377dced65772b03

Trong lĩnh vực quân sự và hàng không vũ trụ, công nghệ này cũng mở ra những hướng đi mới đầy tiềm năng. Đối với việc cung cấp linh kiện cho tiêm kích F-35, tiêu chuẩn sản xuất có thể chỉ giới hạn ở mức 100 linh kiện hoàn hảo mỗi năm.

Tuy nhiên, thị trường máy bay không người lái đòi hỏi sản lượng lên tới 100.000 sản phẩm mỗi năm với yêu cầu chất lượng khắt khe tương đương nhằm chống chịu sự thay đổi nhiệt độ và va đập đột ngột. Vật liệu của FoundAlloy có thể đáp ứng đồng thời cả hai tiêu chí về độ bền và khả năng chịu nhiệt mà không bắt buộc kỹ sư phải thỏa hiệp chọn một trong hai.

Thêm vào đó, đặc tính đẳng hướng của vật liệu giúp loại bỏ sự phân tách hướng tính của hợp kim molybdê rèn truyền thống, đơn giản hóa quá trình thiết kế cấu trúc động cơ tên lửa và vệ tinh.

Ở thị trường dân dụng, các lưỡi dao bếp cao cấp sử dụng thép của công ty có khả năng giữ cạnh sắc tốt hơn nhiều và không bị cuốn lưỡi khi cắt các thực phẩm cứng. Các thương hiệu đồng hồ xa xỉ cũng đánh giá cao khả năng chống ăn mòn và độ ổn định kích thước lâu dài của vật liệu này cho các chi tiết chuyển động bên trong bộ máy cơ học.

Người sáng lập doanh nghiệp, Jake Guglin, từng có kinh nghiệm điều hành và sản xuất tại SpaceX và Blue Origin trước khi hoàn thành chương trình MBA tại trường Sloan thuộc MIT. Trong quá trình làm việc tại ngành hàng không vũ trụ, ông nhận ra lỗ hổng lớn nhất nằm ở chính vật liệu, khi lực đẩy của tên lửa bị giới hạn bởi mức nhiệt mà bơm tuabin có thể chịu đựng.

Ông từng chứng kiến chuỗi cung ứng tại SpaceX bị nghẹt lại suốt vài tháng trời chỉ vì thiếu một linh kiện hợp kim đặc chủng để lắp ráp động cơ. Do đó, mục tiêu của FoundAlloy là rút ngắn chu kỳ từ công thức đến linh kiện hoàn chỉnh từ một năm xuống chỉ còn vài tuần.

Hiện tại, rào cản lớn nhất của công ty là vấn đề sản lượng khi lượng cầu vượt quá cung, và vòng gọi vốn mới sẽ được tập trung đầu tư để nâng năng lực sản xuất từ mức vài kilôgam lên quy mô vài tấn mỗi tuần trước năm 2027.

Tham khảo: Zhihu
Đức Khương

Cùng chuyên mục

Tỏa sáng với bàn thắng, người hùng AFF Cup 2024 gửi thông điệp đặc biệt đến HLV Kim Sang-sik và ĐTVN

Chủ nhật, 18/10/2026 09:17
Ghi bàn đầu tiên trong màu áo Nam Định, Phạm Tuấn Hải không giấu khát khao trở lại ĐT Việt Nam, gửi lời nhắn đầy quyết tâm tới HLV Kim Sang-sik.

Mới lĩnh án phạt vì "nhập lậu", Malaysia bất ngờ được AFC đề cử giải châu Á

Chủ nhật, 18/10/2026 07:43
FAM được AFC đề cử giải thưởng năm 2026 dù vướng bê bối hồ sơ nhập tịch của 7 cầu thủ, khiến nhà báo Romain Molina công khai chỉ trích quyết định này.

Mua MPV Trung Quốc, chọn "tân binh" Wuling Darion hay BYD M6: Chênh 13 triệu đánh đổi công nghệ, không gian lẫn phạm vi di chuyển

Chủ nhật, 18/10/2026 06:50
Trong tầm giá 760 triệu đồng, thị trường ô tô Việt hiện có 2 mẫu MPV đến từ Trung Quốc đáng để cân nhắc.

Thủ môn Martinez bất tỉnh, rời sân bằng cáng và phải thở oxy trong trận đấu của Chelsea

Chủ nhật, 18/10/2026 06:15
Thắng Everton 2-0, Chelsea vẫn đón tin dữ về Martinez.

Sao trẻ từng là tiềm năng bậc nhất LCK đối mặt viễn cảnh đáng buồn

Chủ nhật, 18/10/2026 05:01
Từ chỗ rất được kỳ vọng, sao trẻ LCK nhanh chóng trượt dài vì nhiều lý do.
     
Nổi bật trong ngày

Kỷ lục của sao trẻ Việt Nam tại CKTG 2026 vượt cả Faker lẫn Chovy

Thứ 7, 17/10/2026 03:17
Ngay cả các siêu sao hàng đầu của thế giới như Faker, Chovy cũng khó mà bắt kịp "kỷ lục khủng" mà sao trẻ Chika vừa lập được ở CKTG 2026.

Chọn MG ZS vừa ra mắt hay thêm 60 triệu đồng lấy Toyota Yaris Cross: Đều hybrid, nhiều 'đồ chơi', hơn thua từ từng thứ nhỏ

Thứ 7, 17/10/2026 05:20
Chênh nhau 60 triệu đồng, MG ZS Hybrid+ nhỉnh về kích thước và màn hình, còn Toyota Yaris Cross HEV có lợi thế ở gầm cao và tiêu hao nhiên liệu tiết kiệm. Bài toán của người mua là chọn những thứ ưu tiên hơn.

7 món đồ quen thuộc trong nhà tưởng giúp vệ sinh ô tô tiết kiệm, nhưng có thể khiến chủ xe tốn tiền sửa chữa

Thứ 7, 17/10/2026 06:40
Nước rửa chén, giấm trắng, kem đánh răng hay vaseline đều được nhiều người tận dụng để vệ sinh ô tô tại nhà. Tuy nhiên, những thứ tưởng vô hại này có thể khiến nội thất xuống cấp, hỏng lớp phủ màn hình, thậm chí làm giảm tuổi thọ một số chi tiết trên xe.

Đội bóng Việt Nam đại thắng 5-0 trước đối thủ châu Âu

Thứ 7, 17/10/2026 08:51
Đội bóng Việt Nam đang tạo ra những màn trình diễn ấn tượng.

Vừa ăn mừng sau trận gặp Brazil, tuyển Indonesia lập tức thua sốc đối thủ kém 100 bậc

Thứ 7, 17/10/2026 09:16
Tuyển Indonesia đã nhanh chóng "trở lại mặt đất".