Theo tạp chí Conversation, lịch sử nhân loại cho thấy vật liệu đóng vai trò then chốt, âm thầm định hình nền văn minh thông qua công cụ, nhà ở, thiết bị và cấu trúc kinh tế. Những khám phá vật liệu mới có thể tạo ra hiệu ứng lan tỏa, thay đổi cả ngành công nghiệp, cán cân địa chính trị và thói quen sinh hoạt hàng ngày. Thủy tinh, thép và đất hiếm là những ví dụ điển hình cho thấy sự đổi mới trong khoa học vật liệu đã thúc đẩy tiến bộ công nghệ, đồng thời tác động sâu sắc đến kinh tế toàn cầu, chính trị và môi trường.
Từ thế kỷ 13, sau khi Constantinople thất thủ, nhiều thợ thủy tinh tài giỏi đã di cư đến Venice, một trung tâm kinh tế và chính trị hùng mạnh thời bấy giờ. Tại đây, họ được giới quý tộc địa phương chào đón bởi những sản phẩm thủy tinh tinh xảo. Tuy nhiên, để phòng ngừa hỏa hoạn từ các lò nung, những người thợ này bị buộc phải chuyển đến đảo Murano.
Murano nhanh chóng trở thành một trung tâm chế tác thủy tinh nổi tiếng. Đến thế kỷ 15, thợ thủy tinh Angelo Barovier đã thử nghiệm bằng cách thêm tro từ cây đốt chứa muối kali vào thủy tinh. Muối kali giúp giảm nhiệt độ nóng chảy, làm cho thủy tinh lỏng trở nên dễ uốn hơn, đồng thời loại bỏ bọt khí và tăng độ trong suốt. Loại thủy tinh đặc biệt này sau đó được ứng dụng trong sản xuất kính lúp và kính mắt.
Sự ra đời của máy in Gutenberg vào năm 1455 đã giúp sách trở nên phổ biến hơn ở châu Âu. Song song đó, nhu cầu về kính đọc sách cũng tăng cao, đặc biệt trong giới học giả, thương nhân và tu sĩ. Điều này đã thúc đẩy nghề sản xuất kính mắt trở thành một ngành nghề được công nhận. Đến đầu thế kỷ 17, kính mắt đã phát triển thành các thiết bị quang học phức tạp hơn. Nhà thiên văn học Galileo Galilei sử dụng kính viễn vọng để quan sát vũ trụ, trong khi nhà khoa học người Hà Lan Antonie van Leeuwenhoek phát hiện ra thế giới vi sinh vật nhờ kính hiển vi.
Những thiết bị sử dụng thấu kính đã mang lại những thay đổi to lớn. Kính viễn vọng giúp con người tái định nghĩa các quan điểm vũ trụ cổ xưa, còn kính hiển vi mở ra những lĩnh vực mới trong sinh học và y học. Những tiến bộ này đánh dấu sự khởi đầu của khoa học thực nghiệm, nơi quan sát và đo lường đóng vai trò then chốt trong việc tạo ra tri thức. Ngày nay, kính viễn vọng không gian James Webb và đài quan sát Vera C. Rubin tiếp tục sứ mệnh mở rộng hiểu biết của nhân loại.
Trong giai đoạn Cách mạng Công nghiệp cuối thế kỷ 18 và 19, nhu cầu về vật liệu bền và đáng tin cậy tăng cao để phục vụ sản xuất máy móc, đường sắt, tàu thuyền và xây dựng cơ sở hạ tầng. Thép nổi lên như một lựa chọn hàng đầu nhờ độ cứng, độ bền và giá thành hợp lý. Thép là hợp kim chủ yếu của sắt, với một lượng nhỏ carbon và các nguyên tố khác. Các quốc gia sản xuất thép quy mô lớn thường nắm giữ quyền lực kinh tế và chính trị to lớn, ảnh hưởng đến các quyết định địa chính trị quan trọng.
Vào thế kỷ 18, nhà phát minh người Anh Benjamin Huntsman đã tìm ra quy trình nấu chảy thép sử dụng các bình gốm cao gần một mét gọi là nồi nấu tại Sheffield. Quy trình này cho phép sản xuất thép chất lượng cao hơn, phục vụ cho việc chế tạo công cụ và vũ khí. Một thế kỷ sau, một nhà phát minh khác người Anh, Henry Bessemer, đã phát triển quy trình sản xuất thép bằng cách thổi oxy, giúp tăng tốc độ sản xuất và giảm chi phí. Tại Mỹ, doanh nhân Andrew Carnegie, được mệnh danh là “Vua thép”, đã xây dựng một ngành công nghiệp khổng lồ dựa trên quy trình của Bessemer.
Sự phổ biến của thép đã thay đổi cách xã hội xây dựng, di chuyển và phòng vệ. Các tòa nhà chọc trời và hệ thống giao thông làm từ thép tạo điều kiện cho sự phát triển của các thành phố, tàu chiến và xe tăng làm từ thép tăng cường sức mạnh quân đội, và ô tô chứa thép trở nên phổ biến trong đời sống tiêu dùng. Việc kiểm soát tài nguyên và cơ sở hạ tầng thép đã trở thành nền tảng cho quyền lực quốc gia. Sự thống trị của Trung Quốc trong ngành thép thế kỷ 21 tiếp tục khẳng định xu hướng này. Từ năm 1995 đến 2015, đóng góp của Trung Quốc vào sản lượng thép toàn cầu đã tăng từ khoảng 10% lên hơn 50%.
Bước sang thế kỷ 21, sự phát triển của công nghệ kỹ thuật số và quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế năng lượng tái tạo đã làm tăng vọt nhu cầu đối với các nguyên tố đất hiếm. Theo Britannica, đất hiếm là nhóm 17 nguyên tố hóa học có tính chất tương đồng, bao gồm neodymium, dysprosium, samarium và một số nguyên tố khác. Chúng thường tồn tại trong tự nhiên theo nhóm và là thành phần quan trọng để tạo ra nam châm siêu mạnh, có ích trong sản xuất động cơ điện hiệu suất cao, turbine gió và thiết bị điện tử. Do tính chất hóa học tương tự, việc tách và tinh chế các nguyên tố đất hiếm đòi hỏi quy trình phức tạp và tốn kém.
Hiện nay, Trung Quốc đang kiểm soát phần lớn công suất xử lý đất hiếm toàn cầu. Những căng thẳng chính trị giữa các quốc gia, đặc biệt là trong lĩnh vực thuế thương mại và cạnh tranh chiến lược, có thể dẫn đến nguy cơ thiếu hụt hoặc gián đoạn chuỗi cung ứng đất hiếm, gây ảnh hưởng không nhỏ đến nền kinh tế toàn cầu.
Admin
Nguồn: VnExpress
