Thứ Tư, 28/6/2017 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
Bóng bán dẫn tế bào thần kinh hoạt động giống với tế bào thần kinh não bộ (27/6/2017)
Xu hướng tác động của biến đổi khí hậu và môi trường đối với khoa học, công nghệ và đổi mới (27/6/2017)
Tài nguyên thiên nhiên và năng lượng có ảnh hưởng gì tới khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo? (26/6/2017)
Kỹ thuật quang học để phát hiện ung thư vú (26/6/2017)
Lần đầu tiên phát triển được robot mềm dẻo, có khả năng di chuyển và dàn trận (26/6/2017)
Hiệu ứng từ điện trở mới có thế tạo ra các thiết bị bộ nhớ 4 trạng thái (23/6/2017)
Costa Rica phát hiện loài ếch được cho là đã tuyệt chủng (23/6/2017)
Sử dụng ánh sáng để “điều khiển” muỗi (21/6/2017)
Dạng mới của cacbon: cứng như đá, nhưng đàn hồi giống cao su (20/6/2017)
Cỗ máy gia tốc hạt mạnh tương đương 10 triệu cú sét đánh (19/6/2017)
Vật liệu hydrogel có khả năng xử lý các phân tử thuốc khó tan trong cơ thể (19/6/2017)
Máy tạo nhịp tim có cấu tạo không dây, sử dụng sóng vi ba (14/6/2017)
Các nhà nghiên cứu đã tìm ra được từ tính bên trong vật liệu 2D (14/6/2017)
Lần đầu tiên tạo ra được hệ thống phân tách cacbon điôxit giá rẻ (14/6/2017)
Thụy Sỹ vận hành nhà máy hút CO2 tạo năng lượng (13/6/2017)
Dự án chuyển đổi nông nghiệp khắp Châu Âu (12/6/2017)
Phát hiện tế bào có khả năng tiêu diệt vi-rút cúm trong mô mũi và việc phát triển loại vắc-xin cúm chỉ “tiêm một lần duy nhất” (12/6/2017)
Hiệu ứng từ điện trở mới có thế tạo ra các thiết bị bộ nhớ 4 trạng thái (12/6/2017)
Một số công nghệ quản lý nước tưới (08/6/2017)
Trí tuệ nhân tạo sẽ vượt hơn con người chỉ 45 năm tới? (06/6/2017)
Đức tạo thành công “lỗ đen” trong phân tử (06/6/2017)
Ô nhiễm giao thông liên quan đến tổn thương ADN ở trẻ em (02/6/2017)
Khởi công dự án Kính thiên văn lớn nhất thế giới tại Chile (02/6/2017)
Vải sinh học có chứa vi khuẩn cho quần áo thể thao tự làm mát (31/5/2017)
Máy chùm tia proton đầu tiên của Anh phục vụ điều trị ung thư (26/5/2017)
Chất xúc tác mới phân tách nước hiệu quả hơn (26/5/2017)
Nghiên cứu bầu trời để cải thiện khả năng phát hiện sóng thần (26/5/2017)
Nga phát triển công nghệ sản xuất kim loại màu thân thiện môi trường (24/5/2017)
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý chín trái cây (chuối, xoài, hồng xiêm, sầu riêng, mít, đu đủ) bằng hóa chất an toàn (24/5/2017)
Pin nhiên liệu vi sinh chuyển đổi mêtan thành điện năng (24/5/2017)
Đột phá công nghệ “lọc ánh sáng” lấy cảm hứng từ những cánh bướm (22/5/2017)
Phát triển kính hiển vi mới (22/5/2017)
Xử lý hạt đậu đũa bằng “aspirin” (19/5/2017)
Nghiên cứu thiết kế và chế tạo rô bốt hàn ứng dụng trong công nghiệp sản xuất ô tô (19/5/2017)
Phương pháp phát triển các màng chất bán dẫn tinh thể rẻ hơn, “sạch” hơn (17/5/2017)
Phương pháp mới tách các chất ô nhiễm khỏi nước (16/5/2017)
Bộ lọc bằng gỗ loại bỏ thuốc nhuộm độc hại trong nước (15/5/2017)
Diện tích cây trồng biến đổi gen tăng trưởng trên toàn cầu (12/5/2017)
Thiết bị lọc không khí và tạo năng lượng từ không khí ô nhiễm (12/5/2017)
Mạch phân huỷ sinh học có thể làm giảm rác thải điện tử đang tăng trên thế giới (12/5/2017)
Nghiên cứu thành công thuốc diệt nấm sinh học chống bệnh thán thư (10/5/2017)
Chất xúc tác mới tách nước (08/5/2017)
Đạm đậu nành giúp trị viêm ruột (08/5/2017)
Phương pháp mới tái chế vật liệu composite sợi cacbon (05/5/2017)
Quá trình quang hợp nhân tạo biến khí nhà kính thành không khí sạch (05/5/2017)
Sản xuất nước uống từ không khí khô chỉ sử dụng ánh sáng mặt trời (27/4/2017)
Mexico nghiên cứu thành công nhiên liệu sinh học từ tảo xoắn (25/4/2017)
Lớp phủ có khả năng ngăn chặn tình trạng tắc nghẽn đường ống dẫn dầu (25/4/2017)
Nghiên cứu cho thấy kinh nghiệm “bể cá” để giải quyết vấn đề (25/4/2017)
Tạo ảnh độ phân giải cao bằng kính hiển vi thông thường (24/4/2017)
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".

Quyết định số 178/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc phân công quản lý đề tài: "Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ nhân giống và xây dựng mô hình vườn ươm cây lâm nghiệp chất lượng cao tại tỉnh Quảng Trị"

Quyết định số 179/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc phân công quản lý dự án: "Sản xuất thử nghiệm tinh bột nghệ trên dây chuyền thiết bị công nghệ quy mô 30kg tinh bột nghệ/ngày tại tỉnh Quảng Trị."

Quyết định số 146/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 136/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::"Ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ, xây dựng vùng sản xuất rau an toàn tập trung tại Thị xã Quảng Trị"

Quyết định số 135/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 "Xác lập Quyền sở hữu trí tuệ các sản phẩm đặc sản mang yếu tố địa danh ở các huyện, thị xã, thành phố trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Quyết định số 126/QĐ-SKHCN về việc Quyết định: Về việc thành lập Hội đồng tư vấn đánh giá, nghiệm thu năm thứ nhất đề tài: "Nhân giống và trồng thực nghiệm cây Mật nhân (Eurycoma longifolia Jack) dưới tán rừng trên vùng cát ở tỉnh Quảng Trị"

V/v đăng ký dự thi thăng hạng chức danh nghề nghiệp viên chức chuyên ngành khoa học và công nghệ năm 2017

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

Thông báo kết quả xét tuyển viên chức làm việc tại Trung tâm ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ

Thông báo về việc xây dựng thuyết minh, dự toán nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp cơ sở năm 2017

Thống kê truy cập
255383
1721

© 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