Thứ Hai, 23/10/2017 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
Công nghệ làm áo tàng hình bằng chùm tia vô hình (23/10/2017)
Pin natri-ion tiết kiệm chi phí (23/10/2017)
Lai tạo thành công giống lúa khổng lồ cao quá đầu người (23/10/2017)
Bê tông xịt đặc biệt giúp các tòa nhà chống động đất (23/10/2017)
Nhà máy đầu tiên trên thế giới biến khí carbon thành đá (19/10/2017)
Phương pháp mới thúc đẩy protein cho ngô (17/10/2017)
Hạt nano kích hoạt ánh sáng tăng nạp cho kháng sinh (17/10/2017)
MIT chế tạo pin sạc dòng mới giảm chi phí lưu trữ năng lượng tái tạo (17/10/2017)
Thử nghiệm thành công hệ thống dự báo sạt lở đất (16/10/2017)
Anh thử nghiệm robot dọn rác thải hạt nhân Avexis (16/10/2017)
Phương pháp mới sản xuất nhiên liệu hydro sạch từ nước sử dụng ánh sáng Mặt trời (13/10/2017)
Vai trò của sáng chế trong phát triển kinh tế (12/10/2017)
Vật liệu nano mới giúp sản xuất nhiên liệu hydro từ nước biển (12/10/2017)
Nguyên tố hóa học không tuân theo thuyết cơ học lượng tử (12/10/2017)
Phát hiện nguồn phát sóng hấp dẫn từ sao neutron (10/10/2017)
Sản xuất thành công đất nhân tạo (10/10/2017)
Giải Nobel Hòa bình năm 2017 (10/10/2017)
Đã có thể sản xuất nhôm siêu bền bằng... in 3D (06/10/2017)
Mạng LiFi nhanh hơn WiFi 100 lần sẽ sớm xuất hiện (06/10/2017)
Pin mặt trời hữu cơ chống thấm nước được gắn vào quần áo (06/10/2017)
Giải Nobel Văn học năm 2017 (06/10/2017)
Trung Quốc phát triển công nghệ nhận dạng con người thông qua cử chỉ (06/10/2017)
Nobel Vật lý 2017 được trao cho 3 nhà khoa học tìm ra sóng hấp dẫn (04/10/2017)
Phát hiện về gene điều khiển nhịp sinh học giành giải Nobel Y học (04/10/2017)
Hệ thống năng lượng mặt trời có thể tái sinh nhiên liệu CO2 làm ethanol và ethylene (03/10/2017)
Gel nano cho bệnh nhân bị nhồi máu cơ tim (29/9/2017)
Nhôm siêu nhẹ: Đột phá về thiết kế vật liệu (29/9/2017)
Công viên năng lượng Mặt trời lớn nhất Costa Rica đi vào hoạt động (29/9/2017)
Quy trình mới thúc đẩy phát triển các thuốc nhóm steroid (27/9/2017)
Phát hiện bọ đuôi dài dưới lòng đất (27/9/2017)
Nghiên cứu biến năng lượng sóng biển thành điện năng (27/9/2017)
Phát hiện ra một dạng sống hoàn toàn mới (22/9/2017)
Tạo ra các cơ bắp giả mạnh gấp 15 lần so với mô của người (22/9/2017)
Sản xuất điện từ mặt đường khi xe cộ qua lại (22/9/2017)
Giải mã thành công mạng lưới thị giác của não ấu trùng ruồi giấm (22/9/2017)
Da “nhân tạo” mang lại khả năng xúc giác cho tay rô bốt (22/9/2017)
Robot giúp trẻ khuyết tật trải nghiệm cảm giác vận động (19/9/2017)
Phát triển loại phân tử mới để chống nấm (18/9/2017)
Ruồi giúp xử lý rác thải (18/9/2017)
Sản xuất nhiên liệu sạch từ ánh sáng và chất béo (18/9/2017)
Máy ảnh cải tiến hỗ trợ bác sỹ (18/9/2017)
Lần đầu tiên sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen để thay đổi màu sắc của hoa (18/9/2017)
Điều chỉnh hệ thống sản xuất “khí tổng hợp” từ CO2 (13/9/2017)
Chế tạo thành công thiết bị điện tử mới có thể kéo giãn (12/9/2017)
Bệnh ung thư não có thể được điều trị bằng virút Zika (12/9/2017)
Hợp chất ca cao có khả năng chống lại bệnh tiểu đường (11/9/2017)
Thiết bị điện tử có khả năng phân hủy và biến mất theo yêu cầu (11/9/2017)
Máy laser tia X sáng gấp một tỷ lần các máy hiện nay (07/9/2017)
Thiết bị điện tử công nghệ cao làm từ… lá cây (07/9/2017)
Đèn chớp tắt dùng… pin mặt trời (07/9/2017)
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"

Quyết định số 236/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 186/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 171/QĐ-SKHCN về việc Quyết định: Phê duyệt danh mục nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp Cơ sở- Sở KH&CN Quảng Trị xét giao trực tiếp thực hiện năm 2017 (Lần thứ hai).

Quyết định số 175/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc phân công quản lý đề tài: "Nghiên cứu phát triển dịch vụ du lịch bổ sung tại các di tích lịch sử văn hóa tỉnh Quảng Trị"

Quyết định số 176/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc phân công quản lý dự án: "Ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ trong chăn nuôi bò nhằm chuyển đổi sinh kế cho người dân ở vùng cát ven biển chịu ảnh hưởng sự cố môi trường biển tỉnh Quảng Trị"

Quyết định số 177/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc phân công quản lý dự án: "Ứng dụng công nghệ sản xuất giống nấm dạng dịch thể, phục vụ nuôi trồng, chế biến nấm theo chuổi giá trị cho người dân vùng cát ven biển chịu ảnh hưởng sự cố môi trường biển và miền núi tỉnh Quảng Trị".

Thông báo về việc thực hiện các nhiệm vụ KH&CN cấp cơ sở năm 2017

Thông báo về việc giao trực tiếp tổ chức chủ trì thực hiện nhiệm vụ KHCN cấp tỉnh (theo Quyết định số 2204/QĐ-UBND ngày 14/8/2017)

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

Thông báo học bổng chính phủ Ấn Độ

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

Thống kê truy cập
255975
1365

© 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