Thông tin khoa học mới

Đã khám phá ra một dạng phân tử oxy mới ​

Mọi người đều biết đến O2 (phân tử mà chúng ta hít thở hàng ngày) và O3 (phân tử ozone được hình thành với số lượng nhỏ trong bầu khí quyển). Nhưng mới đây, Fluvio Cacace và các đồng nghiệp thuộc Trường Đại học Rome-La Sapienza đã chứng minh rằng nguyên tố hoá học này có thể ở dạng O4.
Từ những năm 1920, loại phân tử này được các nhà hoá học cho là có tồn tại, nhưng người ta chưa bao giờ quan sát thấy nó trong các thí nghiệm. Giờ đây các nhà hoá học trên đã quan sát được nó nhờ các thiết bị đo đạc quang phổ đặc biệt trong thí nghiệm của họ. Phân tử O4 chứa nhiều nguyên tử ôxy hơn phân tử O2 và O3, điều này rất có ích đối với các nhà chế tạo tên lửa vì họ hiện khai thác ôxy như là một chất đốt.


Nguồn tin : Lao Động (Nature)

Một số công nghệ xử lý nước dùng cho sinh hoạt
Xử lý nước nhiễm asen
Asen (hay còn gọi là thạch tín) là một thành phần tự nhiên của vỏ trái đất. Đây là một chất độc (độc gấp 4 lần thủy ngân), có tác động xấu đến hệ tuần hoàn, thần kinh. Người bị nhiễm độc từ từ sẽ xuất hiện chứng bệnh: rụng tóc, buồn nôn, sút cân, ung thư? còn nếu nhiễm phải một lượng khoảng nửa hạt bắp sẽ tử vong ngay lập tức. Điều nguy hại hơn là asen tồn tại trong nước mà không có mùi vị, vì vậy nguy cơ nhiễm độc rất dễ xảy ra.
Để giải quyết vấn đề này, mới đây các nhà khoa học thuộc Trung tâm phân tích và xử lý môi trường (Viện Hóa học công nghiệp) đã nghiên cứu và sản xuất thành công thiết bị lọc asen. Thiết bị này đảm bảo cung cấp đủ nước ăn uống cho một hộ gia đình. Thiết bị gồm 2 bộ phận chính: bộ phận thứ nhất chứa các khoáng vật có sẵn trong thiên nhiên dùng để kết tủa asen, mangan; bộ phận thứ hai chứa cát thạch anh có tác dụng lọc sạch các kết tủa đã hình thành. Các vật liệu lọc được làm sạch định kỳ bằng cách xả cặn, sục nước.
Hiện đã có 2 loại để người sử dụng có thể lựa chọn: Loại 1: có thể đặt nằm ngang, dùng cho các hộ không có bể chứa nước ở tầng hai, công suất xử lý từ 20-100 lít/giờ. Giá bán từ 420.000 - 500.000 đồng/bộ. Loại 2: Phục vụ cho bà con vùng sâu, vùng xa. Cho 20 lít nước có độc tố (thạch tín, mangan) vào ngăn trên, sau 1 giờ được 20 lít nước sạch ở ngăn dưới đạt tiêu chuẩn. Giá bán 350.000 đồng/bộ. Địa chỉ liên hệ: Trung tâm Phân tích và xử lý môi trường, Viện Hóa học công nghiệp, số 2 Phạm Ngũ Lão, Hà Nội. Điện thoại: 04.8242107 ?" 04.8260669.
Lọc nước nhiễm sắt, nhiễm phèn Cách đơn giản: Nước nhiễm sắt: Đổ nước vào trong thùng, dùng cây tre sạch quậy nước lên nhiều lần rồi để lắng chắt lấy nước trong. Hoặc cho nước vào trong thùng, không đậy nắp trong vài ngày. Dùng phèn chua giã nhỏ (nửa muỗng cho 25 lít nước) đổ vào thùng quậy nhiều lần để sắt và phèn kết tủa lắng dần xuống đáy. Nước nhiễm phèn: Dùng vôi sống: lấy 10g vôi sống cho vào 140 lít nước sau đó để nước lắng xuống, gạn lấy nước trong. Dùng tro bếp: lấy được tro bã mía là tốt nhất. Dùng một chén to đầy tro đổ vào 140 lít nước, đợi nước lắng xuống rồi gạn nước trong. Lọc bằng vật liệu MF 97: Các nhà khoa học thuộc Viện Hóa học (Trung tâm KHTN&CNQG) đã chế tạo ra các vật liệu đơn giản, rẻ tiền để khử nước nhiễm sắt, phèn có hiệu quả cao, đó là vật liệu MF 97 có thể lọc được mangan và hầu hết các kim loại nặng chứa trong nước ngầm. Phó giáo sư Lê Văn Cát, Phòng Hóa môi trường, phụ trách nghiên cứu vật liệu này cho biết, MF 97 dưÏa trên nghiên cứu sản phẩm lọc sắt, mangan của Mỹ có tên gọi Birm đã có trên thị trường. Nhưng tốc độ lọc của MF 97 lớn hơn rất nhiều so với sản phẩm của Mỹ. Trong khi đó giá 1kg Birm là 2,8 USD thì MF 97 chỉ có 9.000 đồng/kg. Thành phần của MF 97 là hỗn hợp các ôxít kim loại có độ bền cơ học và tuổi thọ cao với tính năng biến các chất tan thành chất không tan. Với vật liệu này, các hộ gia đình sử dụng nước giếng có thể tự thiết kế một bể lọc nhỏ quy mô gia đình.
Cách thực hiện như sau: xếp một lớp sỏi ở trên cùng để nước chảy qua xối đều xuống lớp MF 97 bên dưới. Các kim loại độc sẽ bị kết tủa và được giữ lại qua một lớp cát lọc và sỏi ở dưới cùng. Đầu ra là nước sạch đủ tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam. Đối với nguồn nước có độ pH cao, có thể xếp đá vôi ở lớp trên cùng.
Gốm cao cấp ?" vật liệu lọc nước đa năng
Liên hiệp Công nghệ mới (UNT) thuộc Hội Khoa học kinh tế Việt Nam đã nghiên cứu và sản xuất thành công thiết bị lọc nước bằng gốm cao cấp giàu aluminosilicat. Đặc tính của loại gốm cao cấp này là có độ bền cao và không độc hại. Nguyên liệu để sản xuất thiết bị là đất sét được làm giàu aluminosilicat (40%-60%), nhôm silic nung ở nhiệt độ cao có khả năng khử 100% vi khuẩn colifrom, 86%-95% các ion kim loại nặng như Fe2+, Fe3+, Ca2+, Mg2+? thích hợp với nguồn nước tự nhiên, nước ngầm, nước giếng khoan. Độ bền các thiết bị lọc từ 20-24 tháng tương đương 30.000 lít nước, giá thành rẻ hơn 10 lần so với sản phẩm cùng loại nhập khẩu. Nước qua xử lý trong suốt, các vi khuẩn gây bệnh bị triệt tiêu, đảm bảo theo tiêu chuẩn 505/QĐ ngày 13-4-1992 của Bộ Y tế về nước sạch.
Hiện UNT có 3 dạng sản phẩm lọc nước từ gốm cao cấp. Tấm lọc đơn phẳng: kích thước 200x200x30mm, công suất lọc 10-12 lít/giờ, dùng để lọc các loại nước ngầm, nước giếng khoan; giá một tấm lọc là 25.000 đồng. Quả lọc đơn lớn: kích thước 200x80x15mm, công suất lọc 6-8 lít/giờ, dùng để lọc nước giếng khoan; giá 35.000 đồng. Quả lọc đơn nhỏ: kích thước 50x100x15mm, công suất lọc 1,5-2,5 lít/giờ, dùng lọc các nguồn nước tự nhiên, bề mặt nước ngầm hoặc vùng công nghiệp, độ lọc tinh khiết hơn và đòi hỏi nhiều yêu cầu kỹ thuật trong sản xuất. Vì vậy, giá bán của quả lọc đơn nhỏ đắt hơn quả lọc đơn lớn. Giá một quả lọc đơn nhỏ là 40.000 đồng. Hiện sản phẩm đang có bán tại Liên hiệp Công nghệ mới ?" Km6, đường Giải Phóng, Hà Nội. ĐT: 04.8647415 ?" 04.6641804 ?" 0903.237525.
Tucurie

Trăng muôn đời thiếu nợ mà sông không nhớ ra!

Sensor hóa học phát hiện chất độc trong nước biển
[imghttp://vnexpress.net/Vietnam/Khoa-hoc/2002/11/3B9C25B0/thuytrieudo.jpg][/img]
Các con sóng của "thủy triều đỏ" có thể mang theo chất độc.
Các nhà khoa học Mỹ mới phát triển một loại sensor hóa học, có tác dụng "đánh hơi" được lượng chất độc nhỏ nhất hòa tan trong nước biển. Nhờ đó, người ta có thể sớm ngăn chặn việc đánh bắt ở các khu vực biển có dấu hiệu nhiễm độc.
Đầu năm nay, ở Florida đã có 13 người bị nhiễm độc vì ăn cá được đánh bắt ở vùng biển miền đông nước Mỹ. Tại đây, khi những đám tảo nở hoa, chúng thường sản sinh ra chất độc saxitoxin (loại độc tố này mạnh gấp hàng nghìn lần khí gây mê sarin). Chất độc này thường theo những con sóng "thủy triều đỏ" tràn vào bờ biển. Vì thế, các loại cá và trai sò của ngư dân nuôi gần bờ biển đều có thể bị nhiễm độc.
Lâu nay, để phát hiện saxitoxin trong thực phẩm, người ta thường dùng chuột. Đó là những con chuột được nuôi riêng cho các thử nghiệm, rất nhạy cảm với chất độc. Tuy nhiên, phương pháp này khá phức tạp và khó có thể áp dụng cho những người đánh bắt cá nhỏ lẻ.
Nay, ông Roger Leblanc, Đại học Miami (Mỹ), đã tìm ra một phương pháp mới để phát hiện saxitoxin. Ông này đã phát minh ra một sensor hóa học, làm từ một loại phân tử gọi là crown ether. Dưới ánh sáng cực tím, phân tử này có thể phát ra ánh sáng màu vàng mỗi khi nó tiếp xúc với chất độc saxitoxin.
Thử nghiệm cho thấy, sensor hóa học này rất nhạy cảm. Thậm chí nó có thể phát hiện chất độc ở nồng độ bằng nửa mức cho phép. Các nhà khoa học hy vọng, có thể dùng sensor hóa học thay thế cho chuột trong tương lai.
Minh Hy (theo Nature)

Hợp chất tự nhiên: Kho tàng còn chưa khai thác ​

Thực hiện quá trình ly trích các hợp chất thiên nhiên tại phòng thí nghiệm Trường ĐH KHTN
Các nhà khoa học trong nước còn chưa gắn kết với nhau dẫn đến lãng phí công sức, thời gian, tiền của... Mới đây, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (KHTN) TPHCM vừa ly trích được một số hợp chất mới có giá trị dược liệu từ cây sơn vé, cây bứa đồng và cây măng cụt.
Theo nhóm nghiên cứu, đây là những hợp chất mới có khả năng ứng dụng làm dược liệu. Tuy nhiên, để khẳng định đây là những hợp chất mới, nhóm nghiên cứu phải gởi những hợp chất này ra nước ngoài để kiểm chứng do ở Việt Nam không... đủ điều kiện kiểm tra!
Có tiềm năng nhưng... thiếu phương tiện
Tiến sĩ Nguyễn Diệu Liên Hoa, Bộ môn Hóa hữu cơ ĐH KHTN TP, cho biết khó khăn lớn nhất trong ly trích các hợp chất từ thiên nhiên là thiếu thốn các phương tiện kỹ thuật. Muốn xác định một hợp chất mới, phải sử dụng phương tiện chạy cộng hưởng từ nhân (hay còn gọi là chạy phổ). Theo PGS-TS Phạm Đình Hùng, phó hiệu trưởng, hiện nay TPHCM có một máy tại Trung tâm Dịch vụ Phân tích Thí nghiệm, nhưng thuộc hàng cổ vì độ phân giải thấp 200 MHz. Mỗi lần kiểm tra mất... 200.000 đồng nhưng kết quả thì chưa chắc đúng. Còn một máy cộng hưởng từ nhân được coi là ?oxịn? nhất Việt Nam cũng chỉ ở mức 400 MHz (tại Hà Nội). Trong khi đó, ở nước ngoài, loại máy có độ phân giải 600 MHz đã được trang bị rộng rãi.
Liên kết trong thế yếu
Sau khi tìm ra một hợp chất mà kinh nghiệm tạm cho là ?omới?, các nhà khoa học phải xoay xở ?ochạy phổ? để xác định cấu trúc của hợp chất. Những lần như thế, họ lại nhờ bạn bè quen biết ở nước ngoài làm ?ogiùm? (giá đặt phân tích mẫu bằng cách ?ochạy phổ? thường phải mất khoảng 1.000 USD, trong khi kinh phí cấp để phân tích thành phần của một hợp chất tự nhiên chỉ ngót nghét 20 triệu đồng!).
Mặt khác, theo PGS-TS Phạm Đình Hùng, hợp tác nghiên cứu khoa học với nước ngoài vị trí của chúng ta là ở thế yếu. Những giai đoạn cần đòi hỏi công sức và tính tỉ mỉ thì họ đầu tư cho các nhà khoa học Việt Nam làm, đến công đoạn quan trọng ?obí quyết? công nghệ thì họ làm và nắm giữ.
Có quy chế sử dụng chung
Trong khi đó, liên kết giữa các nhà khoa học trong nước thì sao? Nhiều nhà khoa học đã thừa nhận việc thực hiện này rất khó, cơ chế Nhà nước chưa tạo điều kiện thuận lợi. Nhà nước cần tạo cơ chế thông thoáng để làm cầu nối cho các nhà khoa học và có chính sách đãi ngộ cho các nhà khoa học (chủ nhiệm một đề tài nghiên cứu khoa học hiện nay chỉ được hưởng 150.000 đồng/tháng). Nhà nước cần đầu tư trang thiết bị cơ bản cần thiết cho từng đơn vị nghiên cứu. Tập trung đầu tư cho một đơn vị chủ chốt về các thiết bị kỹ thuật hiện đại nhưng có quy chế tạo sự dễ dàng cho tất cả các nhà khoa học sử dụng (hiện nay chưa có quy chế rõ ràng nên chủ yếu là nhờ vả thông qua quan hệ cá nhân). Theo TS Phạm Đình Hùng, việc phối hợp giữa các đơn vị là cần thiết. Ví dụ, ĐH KHTN TP sẽ tập trung nghiên cứu cơ bản các tính chất của hợp chất tự nhiên, các nhà khoa học của ĐH Y Dược đem những nghiên cứu này nghiên cứu sâu và ứng dụng vào điều chế dược phẩm.
Tuy nhiên, một tín hiệu nhỏ đáng mừng là vừa qua, ĐH KHTN TP đã có dự án xin Nhà nước đầu tư tăng cường trang thiết bị phòng thí nghiệm hóa học các hợp chất tự nhiên. Theo TS Hùng, lãnh đạo ĐH Quốc gia TPHCM rất đồng tình ủng hộ dự án nói trên. Tổng kinh phí xây dựng phòng thí nghiệm là 6,7 tỉ đồng. Nếu được Nhà nước thông qua, dự án có thể được thực hiện vào đầu năm 2003.

Công nghệ sản xuất nhiên liệu hydro sạch
Làm thế nào để sản xuất nhiên liệu sạch, an toàn cho xe ôtô trong tương lai? Câu trả lời rất đơn giản: dùng hoá chất sản xuất xà phòng thông thường.
Từ nhiều năm nay, các nhà dự báo đã cho rằng thế giới sẽ chuyển việc sử dụng hydrocacbon - nhiên liệu hoá thạch như dầu điêzen, gasolin và than - sang sử dụng hydro tinh khiết. Hydro là nguyên tố có nhiều nhất trên Trái đất và khi "đốt cháy" chỉ tạo ra nhiệt và nước, không gây ô nhiễm.
Tuy nhiên, hydro lại dễ nổ, do vậy khó sử dụng cho xe ôtô. Các bình chứa hydro cho xe chạy nhiên liệu hydro cần phải chắc chắn, dày dặn, bền để tránh cháy nổ khi va chạm.
Sử dụng borax
Công ty tư nhân Millenium Cell Inc., ở Eatontown (Mỹ), đã phát triển một giải pháp phòng tránh được mối nguy hiểm của nhiên liệu hydro. Công nghệ nhiên liệu Hydro theo Yêu cầu (Hydro on Demand Fuel Technology) dựa trên cơ sở một hợp chất của natri bohydrua. Hoá chất dẫn xuất từ borax, là một thành phần trong hầu hết các loại chất tẩy rửa, được hoà tan trong nước để tạo ra một chất lỏng không bắt cháy, ổn định. Khi kết hợp chất lỏng này với một chất xúc tác của Hãng Millenium Cell (đã được cấp bằng sáng chế), xảy ra phản ứng tạo thành borax lỏng và khí hdro tinh khiết. Sau đó, khí hydro này có thể được đốt cháy ngay trong động cơ hoặc sử dụng trong pin nhiên liệu để chuyển đổi khí trực tiếp thành điện và nước.
An toàn và tái chế được
Công nghệ này có nhiều ưu điểm độc đáo khác nhau.
Hệ thống rất an toàn do hệ thống chỉ sản xuất khí hydro dễ nổ với lượng đủ theo yêu cầu. Một khi dòng natri bohydrua ngừng đi qua chất xúc tác thì việc sản sinh ra khí hydro cũng dừng lại. Natri bohydrua an toàn khi chứa trong các bình chứa nhiên liệu tiêu chuẩn, làm giảm được trọng lượng và ít phức tạp.
Công nghệ nhiên liệu này cũng không gây ô nhiễm. Ví dụ, khi sử dụng công nghệ của Hãng millenium Cell kết hợp cho pin nhiên liệu, các sản phẩm phụ duy nhất tạo ra chỉ là nước và borax lỏng không độc hại. Ngoài ra, borax lỏng đã sử dụng có thể được trữ lại và sau đó tái chế thành natri bohydrua.
Các kỹ sư của chi nhánh Chrysler của Hãng sản xuất xe ôtô quốc tế DaimlerChrysler AG mới đây đã đưa ra một mẫu hình xe ôtô chạy pin nhiên liệu sử dụng công nghệ của Hãng Millenium Cell. Các quan chức của Chrysler cho biết loại xe Natrium Minivan tương lai này có thể chạy được 300 dặm - tức là khoảng 50% dặm đường dài hơn là các xe chạy pin nhiên liệu điển hình sử dụng các nhiên liệu khác - giữa 2 lần nạp nhiên liệu.
Những nhược điểm
Tuy nhiên, Công nghệ Hydro on Demand của Hãng Millenium chưa phải là một công nghệ ưu việt để có thể làm thay đổi thế giới giao thông vận tải. Còn một số vấn đề cần giải quyết trước khi công nghệ trở thành một giải pháp phổ biến rộng rãi.
Trước hết, chất xúc tác thuộc sở hữu của Hãng Millenium được tạo thành từ một thành phần là kim loại đất hiếm đắt tiền gọi là ruteni. Kim loại này thích hợp cho các mục đích thử nghiệm hiện nay, tuy nhiên khi hãng nâng cấp mở rộng sản xuất thì cần nghiên cứu sử dụng vật liệu không đắt để có thể giảm giá thành. Một trở ngại tiềm năng về chi phí là bản thân "nhiên liệu" natri bohydrua. Roddie Judkins, Giám đốc Chương trình Năng lượng Hoá thạch thuộc Phòng Thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge ở Tennessee, đánh giá cao việc sử dụng sáng tạo borax của Hãng Millenium. Nhưng Judkins không chắc là hoá chất này có thể chuyển hoá thành natri bohydrua giàu hydro với chi phí rẻ hoặc với hiệu suất cao để có thể sử dụng rộng rãi. "Bạn phải có nơi sản xuất hydro để có thể chuyển đổi borax thành natri bohydrua". Việc sản xuất hydro tinh khiết đòi hỏi năng lượng; năng lượng này phải được sản xuất từ phương tiện nào đó và với chi phí là bao nhiêu thì còn chưa rõ. Vấn đề là sự tiện dụng và sự an toàn của phương pháp tiếp cận này có đáng giá để nghiên cứu tiếp không".
Hiện nay, hãng Millenium đã hợp tác với các hãng hoá chất khác như Borax, Rohm và Haas của Mỹ để giải quyết các vấn đề sản xuất. Và trong khi quy trình sản xuất nhiên liệu hiện nay vẫn đang được phát triển, có thể là phương án này sẽ có khả năng cạnh tranh (với chi phí sản xuất gasolin). Tuy nhiên, cũng còn cần khoảng 3 hoặc nhiều năm nữa thì xe chạy nhiên liệu theo công nghệ của Hãng Millenium mới có thể thương mại hoá được.
(Nguồn: abcnews.com, 3/2002)

Ít ra thì truyền thuyết nói như thế!

Dùng chất dẻo nhẹ may áo chống phóng xạ ​

Một trong ba mẫu áo bảo hộ làm bằng demron của công ty Radiation Shield.
Các nhà khoa học Mỹ mới phát minh ra loại áo chống phóng xạ làm từ polyethylen và một loại chất dẻo đặc biệt khác. Nó có thể ngăn được các tia alpha, beta, tia X và tia gamma. Một chiếc áo loại này chỉ nặng khoảng 3 kg (thay vì 8-10 kg như các loại áo bọc chì hiện nay).
Lâu nay, người ta thường dùng chì để bọc các loại áo chống phóng xạ mạnh. Chì là kim loại nặng: mỗi nguyên tử có nhiều điện tử quay quanh hạt nhân, tạo thành các "đám mây" dày. Những "đám mây điện tử" này có thể giữ năng lượng của tia phóng xạ, hoặc ngăn chặn nó, khiến nó không đi qua được.
Nay, các nhà nghiên cứu thuộc công ty Radiation Shield Technologies ở Miami (Mỹ), đã dùng một loại vật liệu có tên là demron để thay thế chì. Demron là một loại chất dẻo cao phân tử, được tổng hợp từ polyethylen và một loại chất dẻo đặc biệt khác có gốc PVC. Các phân tử của demron cũng có những đám mây điện tử lớn bao quanh nhân, khiến tia phóng xạ không đi qua được. Nó cũng đem lại hiệu quả ngăn chặn phóng xạ tương tự như chì.
Tương lai, người ta có thể dùng loại chất dẻo mới này thay thế cho các áo chống phóng xạ cũ. Các nhà khoa học hy vọng với khối lượng nhỏ, chiếc áo sẽ đem lại cảm giác nhẹ nhõm cho người mặc.
Minh Hy (theo dpa)

Vi khuẩn tổng hợp chất dẻo từ phế liệu sinh học ​

Thực phẩm thừa có thể được sử dụng để tổng hợp chất dẻo sinh học.
Các nhà khoa học Hawaii đã dùng vi khuẩn để biến thức ăn thừa thành chất dẻo sinh học, dễ phân hủy, có lợi cho môi trường. Công nghệ này có thể mở ra hướng mới trong việc giải quyết vấn đề rác sinh học.
Lâu nay, người ta vẫn tổng hợp chất dẻo sinh học từ đường tự nhiên và axit hữu cơ. Vì thế, giá thành của nó đắt gấp 10 lần giá của chất dẻo bình thường. Để khắc phục điều đó, Jian Yu và cộng sự tại Viện năng lượng thiên nhiên ở Honolulu (Hawaii), đã tìm ra một giải pháp sản xuất chất dẻo sinh học rẻ hơn, đồng thời cũng giải phóng được một lượng lớn rác thực phẩm.
Các nhà khoa học đã chế tạo một lò phản ứng hai ngăn. Ngăn thứ nhất chứa một hỗn hợp từ nước và thức ăn thừa. Tại đây, họ đưa vào một loại vi khuẩn để tiêu hủy và phân tích thức ăn. Vi khuẩn sẽ tiêu hóa thức ăn và thải ra các loại axit hữu cơ. Tiếp theo, toàn bộ hỗn hợp này được dẫn sang ngăn thứ hai. Ngăn này chứa một dung dịch khoáng chất, giúp vi khuẩn có thể tiếp tục sống.
Tại ngăn thứ hai, vi khuẩn sẽ sử dụng axit hữu cơ kết hợp với đường của thực phẩm thừa và sản sinh ra chất dẻo. Sau khoảng 10 ngày, quá trình "tổng hợp chất dẻo" tự nhiên này kết thúc. Người ta sẽ đưa toàn bộ hỗn hợp vào một lò chưng cất để lấy ra chất dẻo thô.
Nghiên cứu được đăng trên tạp chí New Scientist, số mới đây.

?oSơn? chống bẩn theo nguyên lý của lá sen​

Bề mặt gồ ghề khiến cho lá sen không thấm nước.
Các nhà hóa học Đức vừa phát triển một loại chất phủ mới, có tác dụng giữ cho bề mặt của đá, giấy và vải luôn sạch sẽ, dựa trên nguyên lý tự làm sạch của lá sen. Khi phun chất này lên bề mặt vật, nó sẽ ngăn không cho nước và bụi bẩn lưu lại.
Vào đầu những năm 1990, nhà thực vật học Wilhelm Barthlott của Đại học Bonn (Đức) đã chỉ ra được cấu trúc khiến cho lá sen luôn sạch sẽ. Trên mặt lá sen có vô số các "bướu" nhỏ, cao khoảng 5-10 micromét (1 micromét bằng 1 phần nghìn milimét), cách nhau từ 10 đến 15 micromét. Toàn bộ bề mặt lá được bao phủ bởi một lớp sáp mỏng, tạo thành những búi sợi gồ ghề. Khi nước mưa rơi xuống lá sen, những giọt nước thực chất chỉ tiếp xúc được với bề mặt xù xì này ở vài điểm. Do diện tích tiếp xúc nhỏ như vậy, nên khi bề mặt lá đủ nghiêng, giọt nước sẽ bị lăn đi dưới sức nặng của chính nó, cuốn theo các hạt đất cát bẩn. Chính vì vậy, lá sen luôn trơn tuột và rất sạch sẽ.
Áp dụng nguyên lý tự làm sạch này, Harald Keller của Phòng Nghiên cứu Polymer BASF ở Ludwigshafen (Đức) đã chế ra một loại chất phun chống bẩn, có tên gọi là Lotus Effect. Nó là hỗn hợp của các hạt ôxit silic hoặc ôxit nhôm rắn (nhỏ hơn một micromét), các polymer không thấm nước như polypropylene, sáp, và một khí nén (có tác dụng phân tán hỗn hợp dưới áp suất cao). Lotus Effect có đặc tính không thấm nước và không bắt bụi. Khi phun nó lên bề mặt vật, các giọt nước có thể lăn qua bề mặt này rất dễ dàng, cuốn đi những hạt bụi bẩn.
Hiện tại, sản phẩm của Keller đã có khả năng cách nước mạnh gấp 20 lần so với một bề mặt sáp nhẵn, tuy vẫn chỉ bằng nửa so với lá sen. Nhà phát minh cho biết, ông vẫn còn nhiều việc phải làm trước khi tung ra thị trường loại ?osơn? chống bẩn này, trong đó có việc khắc phục đặc tính dễ bị chùi đi, cũng như tính bám mỡ của nó. Ngoài ra, Keller cũng hy vọng sẽ làm cho Lotus Effect trở nên trong suốt hơn. Hiện tại, nó khiến cho bề mặt của vật hơi bị mờ đục.
B.H. (theo Nature)

Cất giữ hydro an toàn trong hợp chất của lithium​

Cấu trúc phân tử hydro.

Hydro được xem là nguồn năng lượng tiềm năng. Nhưng đến nay, người ta vẫn chưa tìm ra cách bảo quản nó một cách an toàn - dù dưới dạng lỏng hay khí nén. Để khắc phục nhược điểm này, các nhà khoa học Singapore đã đưa ra giải pháp: Chứa hydro trong một hợp chất của lithium và nitơ.
Nhóm nghiên cứu của Ping Chen, Đại học Quốc gia Singapore, đã chế tạo ra một bình chứa hydro từ hợp chất của lithium và nitơ (Li3N). Nó hoạt động theo nguyên lý sau: Ở nhiệt độ 255 độ C, hợp chất của lithium phản ứng với hydro, tạo thành một hợp chất mới của lithium, nitơ và hydro. Khi cần sử dụng hydro, người ta phải đặt bình chứa vào một môi trường nhiệt độ và áp suất thích hợp để hợp chất lithium - nitơ - hydro bị phân hủy thành các nguyên tố đơn lẻ.
Theo tính toán, trung bình 1 phân tử Li3N sẽ hấp thụ được 3 nguyên tử hydro. Có nghĩa là, một bình chứa nặng khoảng 100 kg sẽ chứa được khoảng 9 kg hydro. Đây là một tỷ lệ rất cao. (Đến nay, các bình chứa hydro làm bằng than chì, cùng khối lượng, hoạt động theo nguyên lý tương tự, chỉ chứa được nhiều nhất là 3-5 kg hydro).
Phương pháp giữ hydro trong hợp chất lithium có ưu điểm là rất an toàn, vì hydro ở trong hợp chất với kim loại không thể bị bắt cháy bất chợt. Tuy nhiên, phương pháp này còn có một nhược điểm, đó là hydro chỉ có thể kết hợp với lithium ở nhiệt độ khá cao (255 độ C). Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ tìm ra chất xúc tác để khắc phục điểm yếu này.

Bổ sung đường giúp chất dẻo dễ phân hủy​

Khoảng 1/5 rác thải đô thị là những loại chất dẻo giống polystyrene.
Bình thường, rác chất dẻo phải mất hàng thập kỷ mới bắt đầu phân rã. Nhưng nay, các nhà hóa học Ấn Độ đã có cách rút ngắn thời gian đó xuống còn vài ngày. Bằng việc bổ sung nguyên liệu đường, họ biến chất dẻo trở thành "sơn hào hải vị" đối với các sinh vật phân hủy trong đất.
Những loại chất dẻo được nghiên cứu ở đây là polyethylene, polystyrene và polypropylene. Chúng chiếm khoảng 1/5 thể tích rác thải đô thị. Trong đó, chai lọ nhựa, túi nilon và bao tải được làm từ polyethylene, các túi đựng thực phẩm có nguồn gốc polypropylen và các cốc uống nước, hộp đựng thức ăn nhanh và vỏ bọc cứng quanh các thiết bị điện được trùng hợp từ polystyrene.
Mới đây, Digambar Gokhale và cộng sự tại Phòng thí nghiệm hóa học quốc gia ở Pune, Ấn Độ, đã thử gắn các chuỗi styrene (đơn vị cơ bản để tạo nên polystyrene) với một lượng nhỏ vật chất khác. Loại vật chất này có những "móc câu" hóa học, có thể liên kết với những mẩu đường saccarose (đường mía) hoặc glucose. Khi đường được bổ sung vào khối vật liệu, các mẩu đường sẽ bị móc vào chuỗi styrene giống như những mặt đá treo vào một chiếc vòng cổ.
Trong quá trình chất dẻo bị vùi trong đất, các vi khuẩn như Pseudomonas và Bacillus sẽ chén những mẩu đường ngọt ngào này. Đồng thời khi đó, chúng cũng phá vỡ những mối liên kết trong chất dẻo và kích hoạt quá trình phân hủy.
Các nhà nghiên cứu cho biết, vì đường chiếm chưa đầy 3% khối lượng của polymer, nên khối lượng của vật liệu thay đổi không đáng kể. Tuy nhiên, vấn đề trước mắt là phải xem xét liệu loại polymer này có thể phân hủy hoàn toàn thành các chất vô hại hay không. Thông thường, nếu polymer bị bẻ gẫy hoàn toàn, nó sẽ tạo ra sản phẩm cuối cùng là CO2 và nước. Nhưng theo cách mới, sản phẩm cuối cùng là tất cả các loại hợp chất trung gian, như axit hữu cơ và alhehyde. Mặt khác, người ta cũng chưa biết rõ loại chất dẻo gắn đường sẽ phân hủy hết trong bao lâu. Và việc bổ sung thêm đường vào vật liệu có thể cần tới những thay đổi lớn trong sản xuất, do đó làm tăng chi phí.