Đã tìm ra một loại "siêu vật liệu" cứng hơn cả kim cương

Ảnh minh họa. (Nguồn: Daytodaygk.com)

Ở lõi hành tinh của chúng ta, khối lượng hàng tỷ tấn đá chèn từ trên xuống tạo ra lực mạnh gấp ba triệu lần áp suất khí quyển trên bề mặt Trái Đất.

Tại phòng thí nghiệm ở Bắc Bavaria (Đức), nhà vật lý Natalia Dubrovinskaia đã tạo ra lực ép mạnh gấp ba lần lực trong lõi Trái Đất.

Nhà vật lý Dubrovinskaia và các đồng nghiệp đã tìm ra một loại siêu vật liệu có khả năng chịu đựng lực ép cực lớn. Vật liệu mới cứng đến mức có thể làm mẻ kim cương, vốn được coi là cứng nhất thế giới từ trước đến nay.

Vật chất mới là kết quả sau nhiều thập niên nghiên cứu của "thuật giả kim hiện đại," theo đó các nhà khoa học đã tinh chỉnh và làm thay đổi cấu trúc của các nguyên tố hóa học nhằm thay đổi tính chất của các nguyên tố đó.

Được tạo ra lần đầu tiên vào năm 1957 và được đặt tên là khối boron nitride, ban đầu chất này có độ cứng có thể làm trầy xước kim cương, song hy vọng này ngay sau đó đã tan vỡ khi các thí nghiệm cho thấy độ cứng của nó chỉ chưa bằng một nửa kim cương.

Trải qua nhiều thập niên, cho tới năm 2015, nhà khoa học Jagdish Narayan và các cộng sự thuộc trường Đại học Bắc Carolina (Mỹ) công bố bước đột phá khi họ đã làm tan chảy một cấu trúc carbon phi tinh thể, được biết đến với tên gọi carbon kính (glassy-carbon), bằng cách dùng xung bức xạ laser nhanh đốt nóng chất đó lên đến 3.700 độ C, sau đó làm lạnh thật nhanh.

Quá trình làm lạnh này đã tạo ra chất có tên gọi là Q-carbon. Chất Q-carbon được tạo ra là một dạng cấu trúc carbon không định hình, lạ thường nhưng cực kỳ cứng chắc. Khác với các cấu trúc carbon khác, chất này có từ tính và phát sáng khi tiếp xúc với nguồn sáng.

Cấu trúc của vật liệu này chủ yếu được tạo ra từ liên kết giống kim cương nhưng cũng có khoảng 10-15% độ giống với liên kết than chì. Thử nghiệm của nhóm nghiên cứu cho thấy Q-carbon cứng hơn ít nhất là 60% so với kim cương.

Tuy nhiên, theo nhà khoa học Narayan, để thử nghiệm độ cứng của một mẫu vật, cần phải có một thứ rắn hơn mẫu vật đó. Khi cố gắng nghiền nát một mẫu Q-carbon bằng cách dùng hai mũi nhọn kim cương mài sắc kẹp lại thì có vấn đề phát sinh.

"Mũi kim cương biến dạng trong quá trình đo độ cứng của Q-carbon. Và đây là lúc chiếc "đe siêu cứng" của nhà vật lý Dubrovinskaia ra đời. Vật liệu mới của bà là một dạng độc nhất vô nhị của carbon, được biết đến với tên gọi là các khối cầu kim cương nanocrystalline (nanocrystalline diamond balls).

Thay vì được tạo ra từ một lưới tinh thể từ các nguyên tử carbon đơn lẻ như đá quý mà chúng ta vẫn dùng để chế tác đồ trang sức, chất này được tạo ra từ rất nhiều tinh thể siêu nhỏ, mỗi tinh thể nhỏ hơn 11.000 lần so với tiết diện một sợi tóc người.

Một mẫu tinh thể "đe kim cương" có được khi bị nghiền ra trong khoang áp suất. Những tinh thể này liên kết với nhau bởi một lớp graphene (tấm carbon lục giác tuần hoàn). Chất liệu kỳ diệu này được tạo thành từ một lớp carbon có độ dày chỉ bằng một nguyên tử.

Trong khi tinh thể kim cương bắt đầu không chịu được áp lực 120 Giga Pascals (GPa), vật liệu mới có thể chịu được ít nhất 460 GPa. Nó thậm chí có thể chịu được khi tổng lực ép tạo ra áp lực đến 1.000GPa. Điều này khiến khối cầu nhỏ xíu này cứng hơn bất cứ loại vật liệu nào từng được biết đến trên hành tinh này.

Theo vietnamplus.vn, 26/09/2016

Trở về đầu trang

**************

• 
  Sẽ có rượu tổng hợp không hại tim và gan
  

Theo Hi.news, một nhóm nhà khoa học Mỹ đã thành công trong việc tổng hợp một chất mà trong tương lai có thể thay thế cho cồn và tránh cho con người khỏi những hậu quả nặng nề của việc dùng đồ uống có cồn, và như vậy không còn tệ nạn nghiện rượu hay hội chứng đau đầu sau cuộc nhậu nữa.

Chất tổng hợp đó mang tên Alcosynth sẽ được pha chế tạo ra các loại đồ uống có cồn mà không làm thay đổi mùi vị của các loại đồ uống đó.

Điều lý thú là loại rượu tổng hợp này lại vẫn duy trì được những thuộc tính mà dân nhậu ưa chuông là tạo cảm giác thư giãn, thoải mái nhưng lại không gây hại cho tim và gan, loại trừ hoàn toàn những bệnh nguy hiểm đánh vào 2 cơ quan thiết yếu đó của cơ thể người.

Giới khoa học và y tế đã có nhiều người lên tiếng ủng hộ những chất tương tự và nói rằng thành tựu này sẽ giúp giảm tỷ lệ tử vong và những vấn đề do rượu gây ra trên thế giới. Theo Tổ chức y tế thế giới (WHO), hàng năm trên thế giới có gần 20 triệu người mắc bệnh nặng do lạm dụng đồ uống có cồn và số người chết vì rượu thậm chí còn cao hơn thế nữa.

Cũng theo các nhà khoa học Mỹ, trong suốt cuộc đời con người ta càng uống nhiều rượu thì chức năng nhận thức càng suy giảm. Cơ thể người phản ứng với rượu tùy theo tuổi tác và rượu tác động nhanh đến người cao tuổi.

Việc lạm dụng rượu gây tử vong sớm nhưng nếu uống rượu mà hàng ngày rèn luyện thể thao thì có thể loại trừ được tác hại do rượu gây ra.

Các nhà khoa học cho rằng uống rượu và rèn luyện thể chất cùng tác động tới những quá trình sinh học như nhau, nhưng lại theo các hướng đối lập nhau.

Theo motthegioi.vn, 26/09/2016

Trở về đầu trang

**************

• 
  Đường truyền Internet tốc độ tải 125 GB mỗi giây
  

Các nhà khoa học Đức thử nghiệm thành công đường truyền Internet cáp quang đạt tốc độ trung bình lên đến một terabit mỗi giây.

Đường truyền Internet ứng dụng công nghệ PCS cho phép tải 125 GB mỗi giây. Ảnh minh họa: Wordpress.

Một nhóm nhà khoa học tìm ra cách tải dữ liệu với tốc độ trung bình nhanh hơn 1.000 lần so với Google Fibre, dịch vụ đạt tốc độ một gigabit mỗi giây được xem là nhanh nhất hiện nay, theo Science Alert. Kết quả được báo cáo tại Hội nghị châu Âu về Truyền thông Quang học (ECOC) năm 2016 diễn ra tuần trước ở Düsseldorf, Đức.

Công nghệ mới mang tên Probabilistic Constellation Shaping (PCS), được phát triển bởi Đại học Công nghệ Munich, Phòng thí nghiệm Nokia Bell và thử nghiệm trên mạng cáp quang của Deutsche Telekom.

PCS hoạt động thông qua tăng hiệu suất truyền dữ liệu trong mạng lưới cáp quang, giúp giảm hiện tượng trễ mạng. Một phần mềm do nhóm nghiên cứu phát triển đảm bảo lượng tín hiệu biên độ thấp được sử dụng nhiều hơn tín hiệu biên độ cao. Điều này cho phép điều chỉnh tốc độ truyền phù hợp với mạng cáp quang, nhờ đó tín hiệu ít bị ảnh hưởng bởi hiện tượng nhiễu trong đường dây và những tạp âm khác.

Khi sử dụng Internet tốc độ cao PCS, người dùng có thể tải về 125 GB dữ liệu chỉ trong một giây. Nếu nhiều người cùng sử dụng đường truyền, họ có thể tải xong 25 bộ phim 5 GB trong thời gian cực ngắn.

Công nghệ PCS đã được áp dụng trên mạng cáp quang để truyền dữ liệu giữa các thành phố Stuttgart, Darmstadt và Nuremberg ở Đức. Trước đây, các nhà khoa học từng tạo ra những hệ thống Internet tốc độ cao, nhưng hầu hết chỉ dừng ở quy mô trong phòng thí nghiệm.

Theo vnexpress.net, 28/09/2016 Trở về đầu trang

**************

• 
  Sáng chế ra loại pin ăn được, hoạt động suốt 20 giờ
  

Đọc tít trên chắc bạn đọc sẽ thắc mắc: ăn pin để làm gì? Đương nhiên, viên pin không thể mang lại dinh dưỡng gì cho cơ thể. Nhưng nếu đó là viên pin dùng cho các camera và các bộ cảm biến khác nhau đưa vào cơ thể người để phục vụ cho việc chẩn đoán và phát hiện các loại bệnh thì thật thích hợp vì từ trước đến nay, để làm việc đó, người ta phải dùng những thủ thuật phức tạp và gây đau đớn cho người bệnh.

Phải thừa nhận rằng việc chế tạo những thiết bị y học nhỏ gọn không còn là việc làm mới mẻ và độc đáo nữa. Từ lâu, các nhà khoa học đã sáng chế ra các viên nang vài cm có chứa camera video, có thể ghi nhận những thông tin khác nhau khi đi qua ống ruột dạ dày người.

Pin có thể ăn được và có chức năng tự hoại Ảnh: Bettinger Lab

Theo Hi-news, dù các chuyên gia của Viện công nghệ Massachusetts, Mỹ, đã chế tạo được loại robot chẩn đoán bệnh được bọc trong “vỏ bằng thịt” nhưng thiết bị này vẫn có nhược điểm là kích thước khá lớn và chỉ hoạt động được trong thời gian ngắn cho đến thời điểm không dễ chịu đối với người bệnh là “thủ tục thu hồi robot”, tức đi đại tiện.

Và chẳng bao lâu nữa tất cả đều thay đổi nhờ nhóm các nhà nghiên cứu ở Đại học Carnegie Mellon dưới sự hướng dẫn của giáo sư Christopher Bettinger. Họ đã sáng chế ra viên pin tuyệt đối an toàn có kích thước bằng viên thuốc nhưng hoạt động được 20 giờ, sau đó, tan ra trong cơ thể. Cơ sở của viên pin độc đáo này là sắc tố melanin, oxit mangan, đồng và sắt. Tuy nhỏ nhưng viên pin có thể nuôi thiết bị công suất tới 5 milliwat trong một thời gian dài.

Dùng công nghệ này có thể chế tạo không chỉ các viên pin mà cả các camera nhỏ xíu với các bộ cảm biến, tất cả đều hòa tan trong cơ thể sau khi đã hoàn thành nhiệm vụ. Đó là thiết bị đầu tiên dạng này được thử nghiệm thành công vì trước đây vẫn phải thu hồi pin ra khỏi cơ thể ở chặng cuối đường tiêu hóa.

Bước tiếp theo của các nhà khoa học là tạo ra vỏ bọc sinh học an toàn bằng pectin để các thiết bị không bị môi trường xâm thực bên trong cơ thể hủy hoại khi hoạt động.

Theo motthegioi.vn, 30/09/2016

Trở về đầu trang

**************

tải về 1.29 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: