Thứ Năm, 26/4/2018 Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệHoạt động KH&CN cơ sở
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
Kỹ thuật sản xuất nhiên liệu sinh học rẻ hơn và thân thiện hơn với môi trường (24/4/2018)
Phát triển thành công enzyme có khả năng phân hủy nhựa (20/4/2018)
Những quan trắc trực tiếp đầu tiên về sự gia tăng hiệu ứng nhà kính của metan trên bề mặt Trái đất (18/4/2018)
Trung Quốc ra mắt nền tảng đám mây để hỗ trợ các nhà khoa học (18/4/2018)
Hạt ô liu đã cacbon hóa có thể được sử dụng trong xây dựng (10/4/2018)
Đức trồng rau trên Nam Cực không cần đất và ánh nắng (10/4/2018)
Tái sử dụng nhựa để xử lý chất thải (30/3/2018)
Thử nghiệm thành công lá chắn bảo vệ san hô (29/3/2018)
Kỹ thuật khâu nối mạng nguyên tử (28/3/2018)
Gỗ nano có thể giảm phát thải cacbon (24/3/2018)
Phương pháp in 3-D mới gắn các tính năng cảm biến bên trong bộ phận điều khiển robot (21/3/2018)
Thuốc mới có thể hỗ trợ ngăn ngừa mất thính giác (20/3/2018)
New Zealand sắp thử nghiệm taxi bay 12 cánh quạt (19/3/2018)
Nghiên cứu các chất xúc tác graphene phát hiện thấy kim loại trong các chất xúc tác “phi kim” (18/3/2018)
Pin năng lượng mặt trời hybrid sản xuất điện ngay cả khi trời mưa (18/3/2018)
Những giải pháp hạn chế sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu ở mức 1,5 độ C (18/3/2018)
Vi khuẩn có lợi trên da phòng chống ung thư da (19/3/2018)
Lớp phủ siêu mỏng tạo ra kính thông minh (13/3/2018)
Động cơ đẩy sử dụng không khí thay nhiên liệu (13/3/2018)
Lần đầu tiên Trung Quốc vượt Thụy Sỹ về số bằng sáng chế đăng ký (19/3/2018)
Những thiên kiến về phụ nữ nghiên cứu khoa học từ góc nhìn của Giám đốc Quỹ Kovalevskaia (09/3/2018)
Úc - Newzealand chính thức phê duyệt sử dụng Gạo vàng làm thực phẩm (09/3/2018)
Chỉnh sửa gene giúp cây trồng cần ít nước hơn (09/3/2018)
Thiết bị bỏ túi có thể đo mức độ ô nhiễm trong không khí (07/3/2018)
Đèn cực tím đặc biệt tiêu diệt virus cúm trong không khí (07/3/2018)
Trung Quốc chú trọng phát triển công nghệ lưu trữ năng lượng (09/3/2018)
In 3D cấu trúc kim loại nano (07/3/2018)
Phương pháp mới định lượng các bể chứa khí thiên nhiên chưa được khai thác (07/3/2018)
Đá silicat giúp tăng sản lượng cây trồng và hạn chế phát thải khí CO2 (06/3/2018)
Các nhà khoa học chế tạo ra loại da điện tử có thể co giãn và cực kỳ nhạy cảm (26/02/2018)
Nghiên cứu mới chỉ ra mực nước biển đang tăng nhanh (26/02/2018)
Cửa sổ thông minh có thể chặn sáng và tạo ra điện từ ánh sáng (22/02/2018)
Chất xúc tác mới biến đổi hiệu quả khí mêtan thành olefin (22/02/2018)
Con người có ý thức có thể là nhờ virus cổ đại (22/02/2018)
Nguồn điện có thể điều chỉnh dùng cho các thiết bị điện tử mang theo người (22/02/2018)
Một số vi khuẩn tiêu hóa kim loại độc sản sinh quặng vàng nhỏ (08/02/2018)
Các nhà khoa học đã tìm ra cách ứng dụng ánh sáng vào công nghệ (08/02/2018)
Vật liệu mới để làm vỏ tàu vũ trụ (08/02/2018)
Công nghệ đơn bào IsoPlexis: Bước đột phá trong nghiên cứu tế bào (08/02/2018)
Cửa sổ thông minh sử dụng dung dịch từ tính để tạo bóng râm và làm ấm phòng (08/02/2018)
Phát triển phương pháp mới giúp nhìn sâu hơn vào không gian (08/02/2018)
Cấu trúc mới cho các thiết bị điện tử bay hơi (02/02/2018)
Máy tính sẽ vận hành như não người (02/02/2018)
Công nghệ pin mới siêu rẻ và có khả năng lưu trữ lớn nhờ sử dụng muối nóng chảy (02/02/2018)
Thuốc nhuận tràng có thể làm tăng nguy cơ ung thư (02/02/2018)
Các nhà nghiên cứu sử dụng sóng âm thanh để cải thiện hệ thống thông tin sợi quang (02/02/2018)
Vắc-xin không bảo vệ cá ở các khu nuôi trồng thủy sản chống lại bệnh (29/01/2018)
Khám phá virus trong không gian là chìa khóa tìm kiếm sự sống trong vũ trụ (29/01/2018)
Phát triển công nghệ mới giúp chẩn đoán hiệu quả bệnh tim mạch (29/01/2018)
NASA thử thành công lò phản ứng hạt nhân cho sao Hỏa (24/01/2018)
Quyết định số 78/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc công nhận kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh

Kế hoạch số 29/KH-SKHCN về việc Kế hoạch Thực hiện Chương trình hành động của Chính phủ về công tác phòng, chống tham nhũng đến năm 2020 (Giai đoạn 3 từ năm 2018-2020)

Quyết định số 383/QĐ/QĐ - SKHCN về việc Quyết định về việc ban hành Chương trình công tác trọng tâm năm 2018 của Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị

Kế hoạch số 24/KH-SKHCN về việc Kế hoạch phòng, chống tham nhũng; thực hành tiết kiệm,chống lãng phí; thực hiện quy chế dân chủ năm 2018

Kế hoạch số 23/KH-SKHCN về việc Kế hoạch thực hiện công tác theo dõi tình hình thi hành pháp luật năm 2018 của Sở Khoa học và Công nghệ

Kế hoạch số 20/KH-SKHCN về việc Kế hoạch thực hiện công tác kiểm tra, xử lý văn bản quy phạm pháp luật năm 2018

Kế hoạch số 21/KH-SKHCN về việc Kế hoạch thực hiện rà soát, hệ thống hóa văn bản quy phạm pháp luật Kỳ 2014-2018 của Sở Khoa học và Công nghệ

Kế hoạch số 14/KH-SKHCN về việc Kế hoạch thực hiện công tác pháp chế năm 2018 của Sở Khoa học và Công nghệ

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"

Thông báo V/v hỗ trợ ứng dụng, đổi mới công nghệ, CGCN trong sản xuất công nghiệp, chế biến sau thu hoạch theo NQ 31/NQ-HĐND

Thông báo về việc đăng ký, giới thiệu sản phẩm, dự án khởi nghiệp sáng tạo tỉnh Quảng Trị xét chọn tham gia cuộc thi khởi nghiệp đổi mới sáng tạo Vùng Bắc Trung Bộ năm 2018

Thông báo Kết quả xác định danh mục nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp tỉnh thuộc lĩnh vực khoa học nông nghiệp

Sao y Công văn số 74 ngày 19/01/2018 của Trường Đại học Ngoại ngữ Quốc gia Hà Nội V/v Cảnh báo về chứng chỉ năng lực ngoại ngữ giả

Thông báo V/v tổ chức thi thăng hạng viên chức hành chính

Xem thêm
Thống kê truy cập
254625
953

© 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: 0233.3857030. Hệ thống chạy tốt nhất trên trình duyệt Cốc cốc.

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