Thông tin khoa học mới

Kỹ nghệ khai tách dầu mỏ
Do vai trò đặc biệt của nó, dầu có thể làm khuynh đảo các nền kinh tế thế giới và đôi khi, nó trở thành mục tiêu của các cuộc chiến tranh. Cuộc chiến ở Iraq đã nổ ra trên vùng đất của những mỏ dầu lớn nhất thế giới. Người ta đã khai thác thứ "vàng đen" này từ lòng đất như thế nào?
Quá trình hình thành dầu mỏ
Dầu mỏ là một loại nhiên liệu hoá thạch có thể tìm thấy ở nhiều quốc gia trên thế giới. Nó được hình thành từ xác của động và thực vật nhỏ (plankton) đã chết dưới các đáy biển cổ đại cách đây 10 đến 600 triệu năm. Khi các sinh vật chết đi, xác của chúng chìm dưới bùn cát đáy biển, và bị phân hủy trong các tầng trầm tích này qua hàng nghìn năm. Trong điều kiện hầu như vắng bóng ôxy (hay còn gọi là môi trường yếm khí), các sinh vật không phân huỷ thành CO2 như ở trên mặt đất, mà chúng bị phân rã thành những hợp chất giàu carbon, hình thành nên các lớp vật chất hữu cơ.
Khi trộn lẫn với trầm tích biển, những vật liệu hữu cơ này hình thành nên lớp đá phiến sét hạt mịn, hay còn gọi đá gốc. Trong quá trình đó, các lớp trầm tích mới cũng không ngừng lắng đọng bên trên, tạo nên một sức ép lớn, làm nóng đá gốc. Sau cùng, nhiệt độ và áp suất cao đã hoá lỏng các vật liệu hữu cơ trở thành dầu thô và khí tự nhiên.
Dầu chảy khỏi lớp đá gốc và tích lũy trong một lớp đá vôi hoặc đá cát dày hơn và có nhiều lỗ rỗng hơn, được gọi là lớp đá chứa. Hoạt động chuyển dịch của các mảng thạch quyển trong lòng trái đất (như uốn nếp, đứt gãy hay vặn xoắn) đã "khoá" dầu và khí thiên nhiên lại trong các lớp đá chứa, kẹp chúng giữa những lớp đá không thấm nước xung quanh như granite hay cẩm thạch, tạo thành các mỏ dầu.
Thăm dò dầu mỏ
Để tìm kiếm những mỏ dầu này, các nhà địa chất có thể sử dụng thiết bị đo trọng lực hoặc thiết bị đo từ trường để xác định những thay đổi cực nhỏ trong từ trường của trái đất. Thông số này sẽ chỉ ra ở đâu có dòng chảy của dầu.
Các nhà khoa học cũng có thể phát hiện mùi vị của hydrocarbon (thành phần chính của dầu thô) bằng cách sử dụng các mũi điện tử cực kỳ nhạy cảm. Phương pháp cuối cùng, và cũng phổ biến nhất là công nghệ địa chấn: người ta tạo ra những sóng chấn cho đi xuyên qua các lớp đá nằm sâu dưới lòng đất, ghi nhận và dịch mã những thông tin của sóng phản hồi. Vì sóng chấn phải đi xuyên qua nhiều lớp đất đá có thành phần và cấu trúc khác nhau, nên sóng phản hồi sẽ có tốc độ khác nhau, cho biết loại và mật độ của lớp đá đó.
Khoan dầu
Trước hết, nhóm kỹ sư sẽ đưa thiết bị khoan xuống một độ sâu định trước, ở trên mức mà người ta cho rằng có dầu. Có 5 bước cơ bản để khoan lỗ:
1. Đặt mũi khoan, vòng đệm, ống khoan vào lỗ.
2. Nối thiết bị với mặt đĩa tròn và bắt đầu khoan
3. Trong quá trình khoan, bùn sẽ bắn lên qua ống ra khỏi mũi khoan và đẩy các mẩu đá cắt ra khỏi lỗ.
4. Nối thêm ống khoan khi lỗ càng khoét sâu.
5. Khi mũi khoan chạm tới độ sâu định trước, tháo ống khoan, mũi khoan và vòng đệm.
Sau đó, nhanh chóng trát ximăng lớp vỏ đậy miệng khoan để ngăn không cho nó đổ sập xuống. Cuộc khoan dầu tiếp tục theo các giai đoạn: khoan, trát miệng lỗ, rồi lại khoan... cho đến khi thấy cát chứa dầu lộ ra. Mũi khoan sau đó được đưa ra khỏi lỗ. Người ta đưa các thiết bị cảm ứng xuống hố khoan để kiểm tra cấu trúc đá, áp suất và đặc điểm của mỏ dầu.
Bước tiếp theo là tạo một giếng dầu để khống chế dầu chảy lên theo ống dẫn. Khi dầu bắt đầu chảy vào giếng, thiết bị khoan sẽ được đưa ra khỏi hiện trường và thiết bị mới sẽ được lắp đặt để hút dầu lên.
Rút dầu khỏi giếng

Bơm dầu khỏi giếng.
Sau khi thiết bị khoan được đưa lên, một hệ thống bơm sẽ được đặt trên miệng giếng. Trong hệ thống này, motor điện sẽ điều khiển hộp số làm dịch chuyển một đòn bẩy. Đòn bẩy này nâng và hạ một ống thép (được gắn với một ống hút và máy bơm). Hệ thống sẽ khiến chiếc bơm đi lên đi xuống, tạo ra một lực hút rút dầu lên khỏi giếng.
Trong một số trường hợp, dầu có thể quá đặc không chảy được. Người ta sẽ đào thêm một chiếc hố thứ hai xuống mỏ dầu và phun hơi nước áp suất cao vào đó. Hơi nước nóng khiến dầu trong mỏ trở nên loãng ra, và áp suất có thể đẩy nó lên giếng.
Ước tính, loài người còn đủ dầu để dùng trong khoảng từ 63 tới 95 năm nữa.
Stand and fight
Live by your heart
Always one more try
I'm afraid to die

Công nghệ sạch sản xuất axit sunfuric
Chỉ bằng việc thay đổi tỷ lệ nguyên liệu, kết hợp với cải tiến các công nghệ đốt lò, Nhà máy Supe Lâm Thao đã biến một công nghệ cũ của Liên Xô thành dây chuyền sản xuất H2SO4 chưa từng có, tận dụng được nguyên liệu pyrit trong nước, và giảm triệt để chất thải gây ô nhiễm (như khói bụi, SO2 và axít).
Công trình này do kỹ sư Nguyễn Văn Loan và cộng sự thực hiện, đã đoạt giải nhất trong lĩnh vực Công nghệ bảo vệ môi trường, Giải thưởng Sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam năm 2002.
Từ năm 1985, nhà máy đưa vào vận hành dây chuyền sản xuất axit sunfuric số 2 theo thiết kế của Liên Xô. Dây chuyền này sử dụng loại lò phi tiêu chuẩn KC-150, đốt nguyên liệu là pyrit nguyên khai của Liên Xô hoặc Trung Quốc. Nhưng do không có loại nguyên liệu trên, nhà máy đã phải chuyển sang dùng quặng pyrit Giáp Lai của Việt Nam. Với loại nguyên liệu mới, dây chuyền không vận hành được vì không phù hợp thiết kế và lượng xỉ thải quá nhiều gây ô nhiễm môi trường khu vực.
Những năm sau đó, nhà máy đã hai lần thử chuyển đổi nguyên liệu mới, là quặng pyrit nhập từ Albania, rồi đến lưu huỳnh hoá lỏng nhập khẩu. Mỗi lần thay thế, tuy dây chuyền đã tăng được sản lượng, nhưng vẫn chỉ bằng hoặc hơn nửa công suất thiết kế. Điều đáng nói là tổn thất axit và khí SO2 quá lớn, quy ra axit sunfuric nguyên chất là 12-14 tấn/ngày đêm. Lượng chất thải khổng lồ này đã làm ô nhiễm nặng nề khu dân cư xung quanh và ăn mòn chính các thiết bị trong nhà máy, ảnh hưởng trực tiếp đến người lao động. Ước tính, nếu chỉ dùng vôi để trung hoà toàn bộ số axit này thì phải cần tới 3.500 tấn mỗi năm, tương đương với 1,3 tỷ đồng. Sản xuất luôn gián đoạn vì phải dừng xưởng để xử lý sự cố. Một thực tế khác nhà máy phải nhập khẩu toàn bộ nguyên liệu, mà không sử dụng được nguồn pyrit trong nước.
Trước tình hình này, các kỹ sư của công ty đã đề xuất phương án phối trộn lưu huỳnh hoá lỏng nhập khẩu với pyrit của công ty Giáp Lai trong nước. Đây là một giải pháp công nghệ chưa từng có (trên thế giới hiện thịnh hành hai loại công nghệ sản xuất axít sunfuric: hoặc chỉ đốt pyrit hoặc chỉ đốt lưu huỳnh trong lò tiêu chuẩn), trong khi dây chuyền sản xuất số 2 của nhà máy sử dụng lò phi tiêu chuẩn và nguyên liệu hỗn hợp.
Để thực hiện giải pháp này, nhóm đã nghiên cứu, tổ chức lắp đặt hệ thống thiết bị trộn pyrit với lưu huỳnh theo những tỷ lệ khác nhau, nhằm tìm ra tỷ lệ ưu việt nhất; tính toán các thông số kỹ thuật như lưu lượng khí thổi vào lò, chiều cao lớp sôi hợp lý, nhiệt độ lớp sôi, nồng độ khí SO2 ra khỏi lò, thay thế xúc tác?
Nhờ việc thay thế nguyên liệu và thực hiện cải tiến đồng bộ, từ năm 1995, dây chuyền số 2 đã đạt sản lượng trên 360 tấn axit sunfuric/ngày, vượt công suất thiết kế 6%. Lượng SO2 và bụi xỉ bay ra giảm xuống tới dưới mức tiêu chuẩn, và xỉ thải giảm từ 280 xuống còn 80 tấn/ngày. Nhiệt độ xỉ giảm từ 150 xuống còn 60 độ C, đồng thời nhà máy cũng thu hồi được toàn bộ lượng axit phải thải bỏ trước đây. Cũng do sản xuất ổn định nên hầu như không cần khởi động lại dây chuyền, vì vậy giảm cường độ làm việc và cải thiện môi trường cho người lao động.
Qua 7 năm ứng dụng, từ năm 1995 đến nay, giải pháp đã làm lợi trực tiếp đạt trên 74 tỷ đồng, ngoài ra còn làm tăng đáng kể sản lượng, doanh thu nói chung của toàn công ty. Kỹ sư Nguyễn Văn Loan cho biết, giải pháp này có thể áp dụng được cho tất cả các doanh nghiệp sản xuất axit sunfuric có dây chuyền công nghệ tương tự với dây chuyền của Công ty Supe phốt phát và hoá chất Lâm Thao. Ngoài ra, cũng có thể tận dụng nguồn pyrit nghèo hơn quặng pyrit Giáp Lai, như pyrit của nhà máy sản xuất đồng Sinh Quyền.
Stand and fight
Live by your heart
Always one more try
I'm afraid to die

Hiệu ứng nhà kính ngược???
Với hiệu ứng nhà kính, CO2 biến hành tinh chúng ta thành một cái bẫy nhiệt khổng lồ, khiến cho nó nóng lên. Tuy nhiên, một phân tích mới đây của nhà khoa học Pháp về băng Nam cực cổ đại đã phát hiện thấy chính CO2 cũng là sản phẩm của quá trình tích nhiệt của trái đất.
?oDữ liệu của chúng tôi cho thấy hiện tượng ấm lên xuất hiện trước, rồi sau đó hàm lượng CO2 trong bầu khí quyển mới tăng theo", Jean Jouzel của Viện Pierre-Simon Laplace ở Gif-sur-Yvette, Pháp, nhận định.
Cho tới nay, các nhà khoa học đều nhất trí rằng ngoài hơi nước, thì CO2 là tác nhân chính gây nên hiệu ứng nhà kính. Tuy nhiên, thật khó có thể phân định được yếu tố nào xuất hiện trước: việc tăng hàm lượng carbon, hay hiện tượng ấm lên. Vì rằng chỉ cần nhiệt độ tăng lên chút xíu cũng đủ để kích thích các cánh rừng và đại dương nhả nhiều CO2 hơn, và đến lượt nó, CO2 lại tích lũy nhiệt cho khí quyển.
Đi tiên phong trong một công nghệ mới, nhóm của Jouzel đã thăm dò các bóng khí bị nhốt trong một khối băng 240.000 năm tuổi (đây là thời kỳ trái đất ấm lên sau một kỷ băng hà). Họ xác định hàm lượng CO2 và so sánh tỷ lệ của hai dạng nguyên tố khí argon trong các bóng khí đó (tỷ lệ này phụ thuộc vào nhiệt độ không khí tại thời điểm mà nó bị kẹt vào băng).
Nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một đợt tăng nhiệt độ xảy ra trước khi CO2 tích lũy nhiều trong bầu khí quyển. Phát hiện này trùng hợp với những bằng chứng tìm thấy trên băng hà xung quanh và các hồ sơ khí hậu khác. Jouzel và cộng sự kết luận rằng, một yếu tố khác có thể là từ ngoài trái đất (chứ không phải CO2), đã dẫn tới hiện tượng ấm lên đầu tiên này.
Tuy nhiên, "phát hiện mới cũng sẽ không làm thay đổi quan điểm (sự cảnh giác) của chúng ta về hiện tượng ấm lên toàn cầu ngày nay", Martin Siegert, Đại học Bristol, Anh, cho biết. Theo ông, nồng độ CO2 thực tế đang tăng lên, và vì vậy, cái gì kích hoạt nó đầu tiên đôi khi không quan trọng lắm. Vấn đề là giờ đây, CO2 sẽ khuếch đại hiệu ứng ấm lên đó.
Và điều này cũng sẽ quan trọng trong tương lai, cho việc xây dựng các mô hình khí hậu chuẩn xác hơn.
Stand and fight
Live by your heart
Always one more try
I'm afraid to die

Dầu và nước có thể trộn lẫn với nhau
Dầu không thể hòa lẫn trong nước và muốn tạm thời trộn lẫn chúng, bạn phải lắc thật mạnh để thắng được lực liên kết giữa các phân tử dầu - kiến thức này quen thuộc với tất cả mọi người. Một nhà hóa học nay đã lật nhào quan điểm đó, cho rằng nếu loại bỏ tất cả các khí hòa tan trong nước, thì hai chất này sẽ tự động trộn lẫn với nhau.

Dầu và nước trộn với nhau khi loại khí hòa tan khỏi nước.
Hiện tượng dầu không hòa tan trong nước là một trong những hiện tượng khó hiểu nhất của hóa học: chúng xảy ra do các phân tử dầu đẩy nước rất mạnh (lực đẩy nước tầm xa) và vì thế chúng không thể phân tán vào trong nước. Điều đó cũng có nghĩa là bạn chỉ có thể tạo ra nhũ tương dầu - nước bằng cách lắc hỗn hợp của chúng lên và cho vào đó các chất ổn định. Tuy đến nay, nhiều nhà hóa học đã tìm cách đo được lực đẩy này, nhưng vẫn chưa ai có thể giải thích được cơ chế hoạt động của nó.
Nhà hóa học Ric Pashley, Đại học quốc gia Australia ở Canberra, mới đây đã tình cờ tìm ra điều bí ẩn trên. Khi nghiên cứu mặt phân cách giữa lớp nước (có hòa tan khí) và dầu, Pashley nhận thấy có những lỗ cực nhỏ. Ông phỏng đoán rằng trong các lỗ này chứa những bọt khí đã được được rút ra từ nước. Chúng xuất hiện là do lực đẩy nước tầm xa.
Để kiểm chứng nhận định đó, Pashley đã loại bỏ hết khí khỏi hỗn hợp dầu nước, và ông kinh ngạc nhận thấy: hỗn hợp đã tự động hình thành một khối nhũ tương. Kết quả này chứng tỏ, các khí hòa tan trong nước có mối liên hệ nào đó với lực đẩy nước tầm xa.
Điều ngạc nhiên hơn nữa là nhũ tương không phân ly trở lại thành dầu và nước, ngay cả khi khí được bổ sung. Lý giải về điều này, Pashley cho rằng khi nhũ tương được hình thành, các nhóm hydoxyl (OH) trong nước bám lên bề mặt của các giọt dầu, khiến các giọt dầu tích điện cùng dấu, do đó chúng đẩy nhau.
Tuy nhiên theo các nhà khoa học độc lập, quan sát của Pashley chắc chắn sẽ gây tranh cãi, vì cho đến nay người ta vẫn chưa tìm ra nguyên nhân của hiện tượng này, và họ đang chờ xem liệu có thể lặp lại thí nghiệm tương tự hay không.
Các nhà khoa học cũng cho biết, nếu nhũ tương có thể được tạo ra tùy ý, thì sẽ giúp ích rất nhiều cho y học và công nghiệp hóa học. Rất nhiều loại thuốc tiêm hiện nay chỉ có thể hòa tan trong dầu mà đầu hàng trước nước. Nhiều loại sơn nhũ tương hiện phải dùng đến các chất ổn định hóa học, thì nay có thể được chế tạo với giá rẻ hơn nhiều, chỉ bằng cách loại bỏ khí khỏi nước.
Stand and fight
Live by your heart
Always one more try
I'm afraid to die

Polyme tự đổi mầu
Các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã phát triển một loại polymer có thể biến đổi từ trạng thái trong suốt sang một màu sắc rực rỡ khi môi trường thay đổi. Phát hiện này mở ra khả năng sản xuất hàng loạt các loại kính đổi màu, màn hình hay các thiết bị cảm biến với giá rẻ.
Loại vật liệu thông minh này do Ryojiro Akashi và cộng sự, công ty Fuji Xerox ở Kanagawa (Nhật Bản), chế tạo, mô phỏng cách thức mà mực và bạch tuộc dùng để kiểm soát các túi sắc tố dưới da của chúng.
Mực và bạch tuộc đôi khi được gọi là tắc kè của biển cả. Nhưng thực tế, khả năng biến màu của chúng nhanh và phức tạp hơn nhiều so với loài bò sát trên. Chúng có thể đội lốt các sinh vật mang độc tố khi gặp kẻ thù, hoặc hóa trang để lẫn vào màu nền của đáy biển. Ở một số loài, màu da còn là phương tiện giao tiếp rất hữu hiệu.
Bí mật trong sự biến màu nhanh chóng của mực và bạch tuộc nằm ở khả năng co giãn các túi sắc tố nhỏ, phân bố chi chít trên da của chúng. Các túi này chứa đầy những sắc tố có màu sắc khác nhau, và được gắn với các bó cơ. Khi bó cơ co lại, các túi sắc tố phình ra, và toàn bộ mảng da của chúng được bao phủ bằng một thảm màu rực rỡ. Khi các bó cơ được thả lỏng, các túi sắc tố thu nhỏ lại trở về thể tích bình thường, khiến cho màu sắc trên da biến mất.
Các nhà nghiên cứu của Fuji Xerox đã chế ra một loại polymer đặc biệt có tên gọi là Nipam, có thể thay đổi thể tích theo nhiệt độ. Ở khoảng 34 độ C, các phân tử polymer đột ngột co lại, khiến thể tích của nó chỉ bằng hoặc nhỏ hơn 10% so với thể tích ban đầu. Từ loại polymer này, Akasi và cộng sự đã tạo ra những ?otúi? nhỏ (chính xác hơn là các hạt gel) có đường kính chỉ từ 20 tới 200 phần nghìn milimét, và chứa nhiều sắc tố, như carbon đen. Những chất màu này không có ảnh hưởng lớn đến khả năng co giãn dưới tác dụng nhiệt của polymer.
Các hạt gel được thả vào trong một dung môi đặc biệt. Ở nhiệt độ phòng, do hạt gel có màu đen, nên chất lỏng cũng có màu tương tự. Nhưng khi tăng nhiệt độ lên 40 độ C, các hạt gel bắt đầu co lại và chất lỏng trở nên gần như không màu.
Ứng dụng nghiên cứu này, các nhà khoa học đã tạo ra một loại cửa sổ có thể biến màu, nhờ cấy chất lỏng trên vào giữa hai lớp kính. Cũng theo nguyên lý tương tự, nhóm nghiên cứu đã tạo ra được những loại gel có thể thay đổi thể tích khi các tác nhân kích thích (như ánh sáng, hóa chất, hoặc điện trường...) thay đổi. Vì thế, người ta có thể làm các loại cửa sổ thông minh đáp ứng với mọi kích thích khác nhau. Và chỉ cần thay đổi sắc tố trong gel, là chúng ta có thể tạo ra được những sản phẩm có màu sắc tùy theo ý muốn.
Stand and fight
Live by your heart
Always one more try
I'm afraid to die

Kali duy trì sức nóng trong nhân trái đất
Cấu trúc trái đất từ ngoài vào trong: vỏ thạch quyển, lớp manti, tâm trái đất.
Lõi sắt ở tâm trái đất có thể nóng hơn nhiều so với suy đoán trước kia của các nhà khoa học, bởi ở đây chứa một lượng đồng vị kali phóng xạ lớn, có thể sản sinh lượng nhiệt khổng lồ khi bị phân rã ra. Một nhà khoa học Mỹ vừa tuyên bố.
Hiện tượng phân rã phóng xạ từ lâu đã được các nhà khoa học liên hệ với tuổi của trái đất và tuổi của từ trường bao quanh nó. Năm 1907, nhà phóng xạ học tiên phong người Mỹ B. B. Boltwood nhận ra rằng sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ đã bổ sung một lượng nhiệt lớn trong lòng trái đất, làm chậm lại quá trình nguội đi của nó. Điều này chứng tỏ hành tinh của chúng ta phải có từ rất lâu, thậm chí là hàng tỷ năm trước.
Còn năm ngoái, Christine Gessmann và Bernard Wood thuộc Đại học Bristol, Anh, giả định rằng, nhiệt sinh ra trong quá trình phân rã đồng vị kali phóng xạ ở nhân trái đất đã giúp nó duy trì được từ trường qua vài tỷ năm, như ta thấy ngày nay.
Có rất nhiều kali trong lòng trái đất, nhưng người ta không rõ bao nhiêu trong số chúng có thể xâm nhập vào trong lõi sắt. Nghiên cứu mới đây của V. Rama Murthy, thuộc Đại học bang Minnesota ở Minneapolis, và cộng sự đã làm sáng tỏ được phần nào điều đó.
Nhóm của Murthy đã đo đạc lượng kali di chuyển từ một lớp silicát nóng chảy (giống như lớp đá nóng manti) vào trong một khối sắt nóng chảy giàu lưu huỳnh (như nhân trái đất) ở nhiệt độ và áp suất gần với điều kiện tại ranh giới giữa hai lớp manti-nhân. Họ tính ra rằng lượng kali đi vào khối sắt lỏng không khác mấy so với dự đoán của Gessmann và Wood. Lượng kali này là rất lớn, và sản ra nhiệt lượng bổ sung không nhỏ ngoài nhiệt lượng sẵn có từ khi trái đất được sinh ra. Phát hiện này sẽ giúp giải thích về nguồn gốc của những ống magma khổng lồ đang phun lên mặt đất. Chẳng hạn, nếu tâm trái đất nóng hơn, thì có nghĩa là những cột magma này có thể xuất phát từ rất sâu trong lớp manti.
Stand and fight
Live by your heart
Always one more try
I'm afraid to die

Vật liệu tự lắp ghép thành các hình dạng khác nhau
Cắt một hình vuông thành 4 mảnh, rồi lắp chúng lại thành hình tam giác. Kiểu toán đố như vậy thịnh hành ở Trung Quốc từ thời cổ đại, nhưng tới nay, chưa ai sai khiến được vật liệu tự làm việc đó. Các nhà hóa học Mỹ đã tìm ra bí quyết này, với hy vọng một ngày nào đó sẽ chế ra những mạch điện dễ dàng thay hình đổi dạng.
George Whitesides, Đại học Harvard (Massachusetts, Mỹ) và cộng sự đã tạo được những khối vật liệu đa giác, mà các cạnh của chúng gắn với nhau theo một hình đặc biệt, nổi trong một chất lỏng. Khi bổ sung muối vào chất lỏng này, các khối đa giác tách nhau ra và sau đó gắn lại với nhau theo một hình dạng mới.
Trong một thí nghiệm cụ thể, nhóm nghiên cứu đã sắp xếp những khối nhỏ hình cái diều (dài khoảng 1 cm) sao cho các cạnh dài nằm sát nhau, để tạo thành một hình lục giác. Khi thay đổi đặc tính của chất lỏng, quá trình tái sắp xếp khối diễn ra, các cạnh ngắn liền tiến lại với nhau và tự lắp ráp thành những hình tam giác đều.
Thực chất của quá trình này là sự lợi dụng đặc tính ái nước hay kỵ nước của khối đa giác.
Các khối đa giác được tạo ra từ hỗn hợp của polymer kỵ nước với một loại bột, sao cho một số cạnh của đa giác thì hút nước (ái nước), số khác lại đẩy nước ra (kỵ nước). Tiếp đến, các nhà nghiên cứu thả chúng vào một dung dịch đặc biệt gồm hai phần, không trộn lẫn với nhau: trên là nước, dưới là một chất lỏng dạng dầu có tên gọi là perfluorodecalin. Các khối đa giác được chế tạo với tỷ trọng vừa đủ để nổi ở mặt phân cách của hai lớp chất lỏng này.
Khi ép các khối đa giác xuống dưới lớp perfluorodecalin, cạnh ái nước của chúng sẽ quây lại với nhau, đẩy các cạnh kỵ nước quay ra ngoài. Nhưng khi nước được bổ sung muối natri metatungstate, nó sẽ trở nên nặng hơn và hơi chìm xuống, khiến các khối đa giác hơi nổi lên khỏi lớp perfluorodecalin. Lúc này, các cạnh kỵ nước sẽ chụm đầu vào nhau, hướng các cạnh ái nước quay ra ngoài. Bằng cách đó, các khối đa giác sẽ tự động thay đổi vị trí lắp ghép của chúng.
Whitesides và cộng sự cho rằng, dựa trên nguyên lý này, trong tương lai, người ta có thể tạo ra những mạch điện biết tự lắp ghép hay thay đổi vị trí.
Stand and fight
Live by your heart
Always one more try
I'm afraid to die

Màu xanh vĩnh cửu
Tại sao nhà của người Mayan cổ đại trông đẹp đẽ và bền màu tới tận bây giờ? Vấn đề là ở màu ve. Thông thường, ve phai rất nhanh dưới nắng mặt trời và rêu mốc. Nhưng màu xanh lam của người Maya lại khác, nó giữ nguyên vẻ đẹp rực rỡ dù bị thiên nhiên tàn phá trong nhiều thế kỷ.
Cho đến gần đây, bí quyết tạo ra màu ve này vẫn chưa được sáng tỏ. Người ta chỉ biết rằng, trong các phế tích cổ của người Maya, màu lam tuyệt đẹp vẫn còn giữ nguyên cho đến ngày nay. Muốn làm được những chất màu bền vững như thế, con người hiện đại chỉ còn phương án dùng kim loại nặng, nhưng lại lo ngại rằng chúng làm hại đến môi trường.
Đi tìm lời giải cho bí ẩn này, một nữ sinh viên mới tốt nghiệp, Đại học Texas tên là Polette, sau nhiều chuyến viếng thăm con thoi tới bán đảo Yucatan, đã tạo ra màu ve tương tự bằng cách trộn một loại đất sét dạng bột, màu trắng với một chất màu lấy từ cây chàm. Tuy nhiên, hỗn hợp này nhanh chóng bạc phếch trước mưa gió.
?oNgười Maya đã chế được chất màu kỳ diệu này từ 2.000 năm trước. Nhưng nó khiến cho các nhà khoa học ngày nay, với bốn phòng thí nghiệm hiện đại cùng các trang thiết bị đặc biệt, phải mất 50 năm để tìm lại công thức làm ra", Polette thốt lên.
Sau 4 năm nghiên cứu với các máy tính hiện đại, Polette đã mở khoá được bí mật về màu xanh không phai và không bị phá huỷ của người Maya: Đốt nóng hỗn hợp bột trên tới 125 độ trong ít nhất 5 ngày. Dưới kính hiển vi, cô phát hiện thấy những phần sét khi chưa nung nóng sẽ có nước thấm đẫm trong các mạch dẫn. Nhưng khi bị đốt lên, một số phân tử nước bốc hơi và các phần tử màu len lỏi, hấp thụ vào các mạch dẫn đó. Nhờ thế, Polette đã tạo ra màu xanh lá cây, xanh da trời, tím và màu tía theo cách tương tự. Các sản phẩm của cô đang được giới thiệu với những nhà sản xuất ve và sơn trên thế giới.
Được vmdmanowar sửa chữa / chuyển vào 13:45 ngày 09/05/2003

Dành cho bạn gái
Các nhà khoa học Mỹ đã có cách làm tăng kích cỡ của những viên kim cương nhỏ bằng một phương pháp tổng hợp nhanh, mà không gây nứt. Trong 12 giờ, họ có thể mở rộng một phiến kim cương nhân tạo hình vuông có bề rộng 3,5 mm lên 4,2 mm.
Kim cương thông thường được tổng hợp theo hai cách. Thứ nhất, người ta nén ép graphite, hoặc một vài dạng carbon khác, ở nhiệt độ và áp suất cực cao (HPHT), để chuyển nó thành kim cương trong suốt. Cách thứ hai gọi là phương pháp lắng hơi hóa học (CVD). Ở đây, người ta sử dụng nhiệt độ, và sóng cực ngắn để phân tách một loại khí giàu carbon (thường là hỗn hợp methane và hydro) thành những mẩu nhỏ. Những mẩu nhỏ này sau đó sẽ gắn kết với nhau thành màng kim cương trên một bề mặt nào đó.
Tuy nhiên, cả hai phương pháp trên đều có hạn chế. Kim cương HPHT giống như kim cương tự nhiên, trong suốt và không bị nứt, nhưng lại chỉ nhỏ vài milimét. Theo cách này, các nhà sản xuất rất khó để nén ép một lượng lớn vật liệu dưới áp suất khoảng 60.000 atm. Trong khi đó, kim cương CVD, tồn tại dưới dạng màng mỏng, lại mở rộng rất chậm, trung bình khoảng 1 micromét (một phần nghìn milimét) mỗi giờ, và hay bị nứt. Điều này đã hạn chế tính kinh tế của nó.
Mới đây, Russell Hemley, Phòng thí nghiệm Địa Vật lý, Viện Carnegie (bang Washington), và cộng sự đã kết hợp hai phương pháp trên để làm giảm các vết nứt trên màng kim cương CVD. Đầu tiên, nhóm nghiên cứu cho lắng các phần tử carbon trên những nhân kim cương HPHT nhỏ. Các nguyên tử carbon này sẽ liên kết với những nguyên tử có sẵn trên bề mặt kim cương, tạo thành màng CVD. Quá trình tạo màng được tăng tốc bằng cách tăng áp suất của khối khí giàu carbon (có bổ sung một lượng nhỏ khí nitơ). Kết quả, màng kim cương mới đã bám quanh nhân kim cương nhỏ với tốc độ 150 micromét mỗi giờ.
Một ưu việt nữa là viên kim cương mới được tạo ra trông đồng nhất như là một đơn tinh thể. Hầu như không thể phân biệt màng kim cương bao ngoài với khối nhân kim cương ban đầu. Hemley hy vọng những tinh thể kim cương lớn, hoàn hảo như thế này, sẽ giúp mở rộng các ứng dụng kỹ thuật của kim cương.
Stand and fight
Live by your heart
Always one more try
I'm afraid to die

Tìm ra cách hóa giải chất độc mạnh nhất
Botulinum là loại chất độc ghê gớm nhất thế giới hiện nay: Chỉ cần 1 gram chất này là đủ giết chết hàng triệu người trong thời gian ngắn. Nếu nó được chế tạo làm bom sinh học thì thật đáng sợ. Rất may, các nhà khoa học Mỹ mới tìm ra "thuốc giải" cho chất độc này.
Thực ra, trước đây người ta đã tìm ra một số thuốc tiêm, hạn chế được tác dụng của botulinum, nhưng không triệt để và phải dùng trong thời gian dài. Nay, sau 8 năm nghiên cứu, nhóm khoa học của Agnes Nowakowski, Đại học California ở San Francisco, Mỹ, đã tìm ra một liên kết tuyệt vời giữa những phân tử chất hóa giải, giúp chống lại botulinum trực tiếp và hiệu quả. Trong các thí nghiệm trên chuột và thỏ, chất giải độc này đã có tác dụng rất tốt. Điểm đáng chú ý là "thuốc giải" này có thể được sản xuất hàng loạt và có thể dùng để uống trực tiếp.
Chất độc botulinum được tìm thấy lần đầu tiên trong xúc xích, nên nó mới được đặt tên như vậy (botulinum có nghĩa là "chất độc xúc xích"). Tổng cộng có 7 loại botulinum khác nhau, nhưng chúng đều được sản sinh bởi vi khuẩn clostridium trong đất. Các vi khuẩn này đôi khi cũng xuất hiện khi trong thức ăn thối rữa, gây ra hiện tượng ngộ độc.
Ngày nay, botilinum cũng có thể được sử dụng vào một vài việc có ích, ví dụ ở nồng độ cực loãng, nó có thể giúp chống các bệnh về viêm cơ, teo cơ. Tuy nhiên, nếu được sử dụng không đúng, thì nó có thể gây bại liệt hoặc tắc nghẽn mạch máu.
Stand and fight
Live by your heart
Always one more try
I'm afraid to die