Thứ Hai, 22/01/2018 Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệ
TIN TỨC - SỰ KIỆN: Tin thế giới

Các nhà khoa học giải đáp bí ẩn về việc biến đổi than chì thành kim cương
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã trả lời được một câu hỏi mà nhiều năm qua các nhà khoa học lảng tránh: đó là khi tiếp xúc với áp suất khá cao, tại sao than chì lại biến đổi thành kim cương hình lục giác (còn gọi là lonsdaleite) mà không phải là kim cương hình lập phương quen thuộc như dự đoán lý thuyết?
       Câu trả lời phần lớn xoay quanh vấn đề về tốc độ hoặc các khía cạnh hóa học, động học phản ứng. Sử dụng một hình thức mô phỏng mới, nhóm nghiên cứu đã xác định được những con đường năng lượng thấp nhất trong quá trình chuyển đổi than chì thành kim cương và nhận thấy rằng việc chuyển đổi than chì thành kim cương lục giác nhanh gấp 40 lần so với chuyển đổi thành kim cương lập phương. Ngay khi kim cương lập phương bắt đầu hình thành, thì khối lượng lớn kim cương lục giác vẫn còn lẫn ở bên trong.
       Các nhà nghiên cứu gồm Yao-Ping Xie, Xiao Jie Zhang và Zhi-Pan Liu tại Trường Đại học Fudan và Đại học Thượng Hải ở Thượng Hải, Trung Quốc, đã công bố nghiên cứu liên quan đến các mô phỏng mới của quá trình chuyển đổi than chì thành kim cương trong số mới đây của Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Mỹ. Than chì, kim cương lục giác và kim cương lập phương là tất cả các dạng thù hình của cacbon, có nghĩa là chúng hình thành từ các nguyên tử cacbon được sắp xếp theo nhiều cách khác nhau. Than chì bao gồm các lớp graphene xếp chồng lên nhau, trong đó các nguyên tử được sắp xếp trong một mạng lưới giống tổ ong. Vì các nguyên tử cacbon trong graphene không có sự liên kết hoàn toàn, nên graphene vẫn mềm và dễ tách ra, nên lý tưởng để sử dụng làm đầu bút chì. Mặt khác, cả hai loại kim cương đều bao gồm các nguyên tử cacbon nên đều có tối đa 4 liên kết. Điều này lý giải vì sao kim cương rất cứng. Trong kim cương lập phương (loại thường thấy ở đồ trang sức), các lớp đều được sắp xếp theo cùng một hướng. Trong kim cương lục giác, các lớp được định hướng luân phiên, tạo cho nó tính đối xứng lục giác. Dưới áp suất cao hơn 20 gigapascals (gần 200.000 lần áp suất khí quyển), lý thuyết và thí nghiệm đều cho thấy than chì biến thành kim cương lục giác, trong đó vẫn có lẫn một ít kim cương lục giác. Nhưng dưới áp lực thấp hơn 20 gigapascals, các mô phỏng luôn dự báo rằng kim cương lập phương là sản phẩm được ưa chuộng trái ngược với các thí nghiệm. Những mô phỏng này dựa vào dự báo cho rằng, ở các mức áp suất này, để tạo thành hạt nhân của kim cương lập phương - điểm khởi đầu cho sự hình thành của kim cương, sẽ cần ít năng lượng hơn so với quá trình tạo hạt nhân của kim cương lục giác. Vì việc tạo thành hạt nhân là một bước tiêu thụ nhiều năng lượng nhất trong toàn bộ quá trình, nên sự hình thành của kim cương lập phương về mặt nhiệt động học sẽ thuận lợi hơn kim cương lục giác. Tuy nhiên, nhược điểm lớn của những mô phỏng này là chúng không giải thích cho các giao diện giữa than chì và kim cương hạt nhân: sự không phù hợp của mạng lưới giữa hai bề mặt có thể làm cho năng lượng biến dạng tác động đến độ ổn định của kim cương đang hình thành. Sử dụng một mô phỏng mới, nhóm nghiên cứu đã khám phá ra tất cả các giao diện có thể và xác định bảy giao diện tương ứng với các cấu trúc trung gian cần ít năng lượng nhất trong quá trình chuyển đổi than chì thành kim cương. Nhìn chung, kết quả nghiên cứu cho thấy giao diện giữa than chì và hạt nhân của kim cương lục giác ít bị biến dạng và ổn định hơn so với giao diện giữa than chì với hạt nhân của kim cương lập phương. Việc giải thích về mức độ ổn định của các giao diện này cuối cùng có thể giải thích lý do kim cương lục giác hình thành dễ dàng và nhanh hơn kim cương lập phương ở áp suất vừa phải.
        Đối với người bình thường, mặc dù kim cương lập phương xem ra được mong đợi nhiều hơn kim cương lục giác nhưng cả hai vật liệu này đều có ưu điểm riêng. Trong tương lai, các nhà nghiên cứu đang có kế hoạch cải thiện hơn nữa các mô phỏng bằng cách kết hợp các kỹ thuật từ mạng lưới thần kinh cũng như sử dụng dữ liệu lớn.
 
Theo vista.gov.vn
Tin, bài cùng lĩnh vực
Lần đầu tiên, các nhà khoa học quan sát trực tiếp vi khuẩn sống trong băng tuyết vùng cực (18/01/2018)
Khám phá mới giúp pin sạc nhanh hơn và bền hơn (18/01/2018)
Kỹ thuật cho phép trí tuệ nhân tạo học các từ trong một cuộc đối thoại (18/01/2018)
Phương pháp mật mã ở phạm vi nano đạt tới tính bền vững nhờ stiction (16/01/2018)
Phát hiện loài dơi lớn từ hóa thạch 19 triệu năm (16/01/2018)
Nhựa plastic có thể được sản xuất từ vỏ tôm (12/01/2018)
Phương pháp mới giúp đo lường chính xác nhiệt độ đại dương (10/01/2018)
Kỹ thuật nhân giống nhanh tăng tốc độ sinh trưởng của cây trồng (10/01/2018)
Các nhà nghiên cứu tìm thấy giải pháp giúp sửa chữa các dây thần kinh bị tổn thương đối với bệnh nhân mắc bệnh đa xơ cứng (10/01/2018)
Công nghệ nhiên liệu hóa thạch không gây ô nhiễm (10/01/2018)
Trí tuệ nhân tạo đọc não người để tái tạo hình ảnh (08/01/2018)
Công nghệ đọc tài liệu hoàn toàn mới (08/01/2018)
Chế tạo chip lạnh nhất thế giới (08/01/2018)
Phương pháp mới giúp thu hoạch 6 vụ lúa mì một năm (08/01/2018)
Cửa sổ kính năng lượng mặt trời sử dụng công nghệ chấm lượng tử (08/01/2018)
Cánh đồng rộng bằng diện tích Ai Cập giúp giảm đi 50% lượng CO2 toàn cầu (28/12/2017)
Biến đổi nước thải từ nhà máy sữa thành thức ăn chăn nuôi và nhiên liệu hàng không (28/12/2017)
Thiết kế bộ chuyển đổi điện mới mang lại hiệu quả cho lưới điện (22/12/2017)
Cảm biến thông minh cho không khí trong nhà trong lành hơn (22/12/2017)
Khuyến khích nông dân "Hành trình xanh" dường như không làm tăng đáng kể hiệu quả môi trường và khí hậu (22/12/2017)
Sơn tàu chống vỏ hà bám thân thiện với môi trường (22/12/2017)
Tìm ra công nghệ giúp cây phát sáng thay đèn đường (22/12/2017)
Tảo có khả năng nuôi sống và cung cấp nhiên liệu cho hành tinh nhờ có một công nghệ cao mới (18/12/2017)
Phương thức mới sản xuất xi măng chống nứt (13/12/2017)
Khởi động dự án trồng rừng lớn nhất thế giới (12/12/2017)
Samsung chế tạo hạt graphene giúp sạc pin điện thoại nhanh gấp 5 lần (12/12/2017)
Thuốc trừ sâu thế hệ mới thân thiện với loài ong (08/12/2017)
Đèn LED tiết kiệm năng lượng làm tăng mức ô nhiễm ánh sáng (08/12/2017)
Các nhà khoa học hướng tới phát triển cây trồng chịu hạn bằng kỹ thuật di truyền (08/12/2017)
Nuôi cấy và khôi phục thành công hệ thống đá ngầm san hô lớn nhất thế giới Great Barrier Reef (08/12/2017)
Máy ghi âm nhỏ nhất thế giới được chế tạo từ vi khuẩn (01/12/2017)
Nhật Bản đã tìm ra thuốc diệt sạch ấu trùng sốt xuất huyết (24/11/2017)
Nafosted công bố Danh mục tạp chí quốc tế và quốc gia có uy tín trong lĩnh vực khoa học xã hội và nhân văn (24/11/2017)
Sử dụng tơ nhện làm máy trợ thính nhạy hơn (22/11/2017)
Thiết kế pin mặt trời hiệu quả lấy cảm hứng từ cấu trúc nano của cánh ve sầu (22/11/2017)
Cảm biến mới xác định thời điểm cây ở trong điều kiện khô hạn (21/11/2017)
Chế tạo pin Li-ion bền chắc và an toàn hơn hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt (21/11/2017)
Phương thức lưu trữ thông tin trong quần áo (16/11/2017)
Pin quang năng sinh học dán tường (16/11/2017)
Công nghệ xử lý rác thải điện tử (16/11/2017)
“Lưu trữ” ánh sáng bằng các giọt mực có kích thước siêu nhỏ (16/11/2017)
Kỹ thuật chế tạo bọt nano kim loại nhẹ mới và dễ thực hiện (10/11/2017)
Công nghệ tích hợp tái chế chất thải điện tử (09/11/2017)
Phun sơn “siêu bê tông” bảo vệ các tòa nhà chống động đất (07/11/2017)
Phương thức mới khai thác khí methan thải (07/11/2017)
Sử dụng chai nhựa chiếu xạ để chế tạo bê tông chắc chắn và thân thiện với môi trường (07/11/2017)
PPP phục vụ đổi mới sáng tạo nhằm phát triển nông nghiệp (07/11/2017)
Aspirin có khả năng làm giảm nguy cơ ung thư dạ dày-ruột (07/11/2017)
Anh lần đầu tiên trồng được nấm cục có giá gần 60 triệu đồng/kg (06/11/2017)
Đan Mạch: Quốc gia đầu tiên trên thế giới sử dụng năng lượng xanh hoàn toàn (06/11/2017)
Quyết định số 84/QĐ-UBND về việc Quyết định V/v Phê duyệt đề tài khoa học "Nâng cao chất lượng hoạt động của đội ngũ những người hoạt động không chuyên trách ở xã, phường, thị trấn và thôn bản, khu phố trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Quyết định số 3719/QĐ-UBND về việc Quyết định V/v Phê duyệt đề tài khoa học "Nâng cao chất lượng hoạt động của đội ngũ những người hoạt động không chuyên trách ở xã, phường, thị trấn và thôn bản, khu phố trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Nghị định số 31/2017/NQ-HĐND về việc Nghị quyết Về chính sách hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh Quảng Trị giai đoạn 2017-2025

Quyết định số 338/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Về việc sữa đổi, bổ sung hệ thống biểu mẫu áp dụng quy chế quản lý các nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh

Quyết định số 335/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Về việc công nhận kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh

Quyết định số 276/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc ban hành Quy chế Tổ chức và hoạt động của bộ phận tiếp nhận và trả kết quả giải quyết thủ tục hành chính theo cơ chế một cửa, một cửa liên thông thuộc Sở Khoa học và Công nghệ

Quyết định số 284/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Phê duyệt nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp cơ sở, Sở KH&CN Quảng Trị xét giao trực tiếp thực hiện năm 2017

Quyết định số 274/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc công nhận kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh.

Quyết định số 271/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Phê duyệt nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp cơ sở, Sở KH&CN Quảng Trị xét giao trực tiếp thực hiện năm 2017

Quyết định số 253/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Về việc phân công quản lý đề tài: "Nghiên cứu Năng suất nhân tố tổng hợp (TFP) trong tăng trưởng kinh tế tỉnh Quảng Trị"

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề án: “Giáo dục kỹ năng sống cho học sinh tiểu học thông qua hoạt động dạy học đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay”

Kết quả thực hiện nhiệm vụ Khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh đã cấp giấy chứng nhận

Thông báo kết quả làm việc giữa Sở Khoa học và Công nghệ với UBND huyện Cam Lộ về thử nghiệm trồng cây dược liệu

Thông báo về việc kết quả tuyển chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài:"Nghiên cứu thực trạng nhiễm vi rút viêm gan B ở cán bộ y tế và hiệu quả một số giải pháp can thiệp tại Bệnh viện đa khoa tỉnh Quảng Trị

Thống kê truy cập
255086
396

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Thông tin và Thống kê KH&CN Quảng Trị. Địa chỉ: 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 84.53.857030. Hệ thống chạy tốt nhất trên trình duyệt Cốc cốc.

Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này