| Tiêu đề: công nghệ và vật liệu Sun Apr 25, 2010 8:23 am |
| | | | | KÍNH MÁT THÔNG MINH Dành cho các hoạt động ngoài trời thì một cặp kính mát là rất cần thiết. Vậy sẽ như thế nào nếu bạn có thể thay đổi màu của kính mát bất cứ lúc nào bạn thích? Nếu hôm qua, cặp kính là màu xanh dương, hôm nay có thể đổi sang màu xanh lá cây và ngày mai bạn có thể đổi sang màu đỏ. Nếu quá chói mắt, bạn có thể thêm mực màu tối vào kính. Nếu không đủ sáng, mực nhuộm kính có thể được bớt lại hay thậm chí có thể được bỏ đi để cặp kính trở lại trong suốt. Không cần thiết trạng thái là như thế nào, nó không thú vị sao khi bạn có thể chọn màu sắc cho cặp kính của mình một cách nhanh chóng?Giờ đây, với kết quả nghiên cứu của nhà hóa học về polymer Chunye Xu và đồng sự của cô tại đại học Washington, một mẫu kính mát đã chứng tỏ những chức năng thay đổi màu sắc và độ mờ trên. Nguyên mẫu đã được giới thiệu tại hội nghị của Hội Hóa Học Hoa Kỳ ở Chicago vào tháng 3 năm 2007. Nguyên liệu vận hành được dùng trong nguyên mẫu là một polymer electrochromic tồn tại ở trạng thái trong suốt hoặc có màu tùy thuộc vào trạng thái oxy hóa khử của nó. Thiết kế của cặp kính mang đến thuận lợi cho việc điều khiển mức độ thay đổi màu tạo hiệu ứng sáng tối cho cặp kính. Màu kính hiện tại (xanh dương, đỏ, xanh lá cây) tùy thuộc vào polymer cụ thể được sử dụng và bây giờ cặp kính chỉ dùng một loại polymer (xanh dương) đang được nghiên cứu. Trong tương lai, nghiên cứu sẽ kết hợp nhiều loại polymer để tạo ra tùy chọn về việc thay đổi màu sắc, Xu phát biểu.
Mẫu kính của Xu có thể thay đổi từ không màu thành xanh dương đậm trong vài giây. Cấu tạo nhiều lớp bao gồm một lớp electrochromic polymer và một lớp vanadium oxide với một lớp gel electrolyte kẹp giữa hai lớp trên.
Lớp gel bên trong cho phép sự di chuyển thuận nghịch của các ion chuyển giữa lớp vanadium oxide và lớp electrochromic polymer. Một pin đồng hồ cung cấp điện năng cho hệ thống làm cho các ion chuyển theo một hướng và ngược lại. Dựa trên chiều của điện thế, các ion chuyển động tạo ra hoặc sự oxy hóa hoặc sự khử của electrochromic polymer. Bị oxy hóa, polymer trở thành trong suốt, còn khi bị khử, polymer chuyển sang màu xanh dương. Độ đậm nhạt của màu sắc có thể được điều khiển bằng cường độ điện thế được cung cấp.
Xu nhấn mạnh rằng mẫu kính của cô khác biệt đáng kể với những kính đổi màu có trên thị trường hiện nay. Một khác biệt rõ ràng là những cặp kình đổi màu chuyển đổi một cách thụ động dựa vào tia cực tím và không thể điều chỉnh bằng tay. "Những cặp kính của chúng tôi hoàn toàn chủ động, không bị động", Xu nói. "Chúng chủ động trong việc được điều khiển bởi người sử dụng".
Xu cũng cho rằng thời gian cần thiết để những electrochromic polymer chuyển đổi màu sắc là cực nhanh với chỉ khoảng 1 đến 2 giây. Những vật liệu vô cơ dùng trong kính mát hiện nay đổi màu chậm hơn rất nhiều.
Thuận lợi cuối cùng, theo Xu, là hệ thống electrochromic polymer đòi hỏi năng lượng chỉ trong khoảng thời gian rất ngắn khi người dùng muốn đổi màu kính. Thêm vào đó, năng lượng cần đến rất thấp, do đó chỉ một cục pin đồng hồ có thể cung cấp năng lượng cho cả ngàn lần đổi màu của kính.
Trong khi chờ được cấp bằng sáng chế, nhóm đang hướng đến việc đưa ra thị trường công trình này trong một hay hai năm tới. Uyên Chi soạn dịch Theo ACS hoahocvietnam.com | | | | |
Hãy cảm ơn bài viết của Jimmy Nguyễn bằng cách bấm vào"" nhé!!!
|
| | | | Tiêu đề: Re: công nghệ và vật liệu Sun Apr 25, 2010 8:23 am |
|
Hãy cảm ơn bài viết của Jimmy Nguyễn bằng cách bấm vào"" nhé!!!
|
|
| | | | Tiêu đề: Re: công nghệ và vật liệu Sun Apr 25, 2010 8:24 am |
|
Hãy cảm ơn bài viết của Jimmy Nguyễn bằng cách bấm vào"" nhé!!!
|
|
| | | | Tiêu đề: Re: công nghệ và vật liệu Sun Apr 25, 2010 8:24 am |
| | | | | TẢO CÁT ĐƯỢC CHUYỂN THÀNH PHẦN TỬ SILIC CẢM BIẾN Trong vỏ Trái Đất tồn tại lượng lớn silic dưới dạng khoáng silicate, nhưng để chiết lọc được đòi hỏi những điều kiện vô cùng nghiêm ngặt. Điều đó hiện nay đã thay đổi, đó là nhờ công trình tiên phong của Ken Sandhage và đội ngũ các nhà khoa học vật liệu của mình tại Học Viện Công nghệ Georgia của Atlanta ở Mỹ. Họ đã tìm ra một phương pháp đơn giản biến đổi vỏ tảo cát- là bộ khung dựa trên oxyt silic phức tạp của một loại đơn bào quang hợp phổ biến gọi là tảo cát thành các cấu trúc silic tinh khiết với rất nhiều ứng dụng.Việc tách rời các nguyên tử silic và oxy cần nhiệt độ cao của lò điện hồ quang lõi than, và số lượng lớn gỗ, than củi hay than đá. Tại nhiệt độ khoảng 2000oC, carbon ở nhiệt độ cao khử các hợp chất silic thành silic lỏng, khi làm lạnh sẽ thu được silic tinh khiết 98%. Nếu được tinh chế thêm có thể cung cấp silic siêu tinh khiết cho ngành công nghiệp điện.Nhưng ở nhiệt độ khoảng 650oC, Sandhage và nhóm của ông nhận thấy rằng hơi Magiê có thể khử lớp vỏ thủy tinh phức tạp của tảo cát đã chết thành hỗn hợp Oxyt silic và Oxyt magiê. Sau đó tan ra trong Axit clohydric, còn lại silic tinh khiết có cấu trúc nano mà cấu trúc này có hình dạng đường vân rất đẹp là bản sao chính xác của vỏ tảo cát ban đầu.Nó là một chất khí Nhóm Atlanta cho rằng với cấu trúc có diện tích bề mặt lớn và lỗ xốp hở 3 chiều những bản sao silic của vỏ tảo cát này có thể khiến chúng trở thành những phần tử cảm biến khí cực nhỏ vô cùng lý tưởng. Người ta đã kiểm tra bằng cách gắn điện cực platin vào 1 vỏ tảo silic, và áp một điện thế nhỏ. Không giống như Oxyt silic cách điện, silic là một loại bán dẫn có thể truyền dòng điện với lượng biến đổi.Cho cấu trúc tiếp xúc với dòng khí của khí mang Argon có chứa Oxyt nitơ (NO) với dòng khí thổi qua cấu trúc vỏ giảm đi rõ rệt. Phần tử cảm biến có thể phát hiện ra dễ dàng những thay đổi nồng độ của NO nhỏ chỉ đến vài phần triệu, thời gian phản ứng lại và hồi phục của phần tử cảm biến cũng nhanh hơn nhiều so với các cảm biến tương đương được chế tạo từ các bánh silic xốp thường có các lỗ xốp phẳng. Một bản sao silic của bộ khung tảo cát còn lại sau khi rửa sạch Oxyt magiê. Nhóm Atlanta còn tìm thấy rằng vỏ tảo silic phát quang mạnh dưới tia sáng cực tím nếu trước đó nó được oxy hóa một phần do ngâm trong nước trong 40 ngày. Việc này đặt nền tảng cho các phần tử cảm biến khí khác vì sự phát quang từ tinh thể silic nano rỗng bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của một lượng rất nhỏ các khí: nó giảm đi khi găp mêtan, và tăng lên với carbon monoxide.Nhóm làm việc gợi ý rằng vỏ tảo silic cũng có thể sử dụng trong pin. Diện tích bề mặt lớn, thành mỏng, và lỗ bề mặt dễ tiếp cận làm cho vỏ tảo silic 3 chiều có tốc độ truyền dẫn ion Liti cao và mật độ năng lượng đáng kể; biến nó thành vật liệu làm điện cực lý tưởng trong pin Liti, Sandhage nói.Cuối cùng, vỏ tảo silic cũng có thể nâng cao hiệu quả của phương pháp sắc ký lỏng hiệu suất cao (HPLC) trong viêc tách và tinh chế phân tử sinh học. “Những lỗ rỗng thông nhau và độ bền hóa học của chúng cho phép cột áp suất HPLC thấp hơn hay cao hơn để đạt thời gian tách nhanh nhất”, Sandhage nói.Minh Giang (Theo Lionel Milgrom, RSC) hoahocvietnam.com | | | | |
Hãy cảm ơn bài viết của Jimmy Nguyễn bằng cách bấm vào"" nhé!!!
|
| | | | Tiêu đề: Re: công nghệ và vật liệu Sun Apr 25, 2010 8:25 am |
| | | | | Nghiên cứu tính siêu dẫn, tính từ trong vật liệu mới Giáo sư vật lý trường Đại học Arkansas và những đồng nghiệp của ông đã tạo ra cấu trúc nano bao gồm đồng thời cả tính từ và tính siêu dẫn, và trong mùa hè năm nay ở Thụy Sĩ họ sẽ cùng nhau khám phá ra những đặc tính của vật liệu mới này. Jacques Chakhalian và cộng sự tại Viện Max Planck - Đức, Đại học Grenoble và Trung tâm Nghiên cứu khoa học quốc gia (cả 2 đều ở Pháp), đã được tưởng thưởng cho thời gian nghiên cứu và được ủng hộ tài chính trong hơn 2 năm sắp tới từ nguồn năng lượng Thụy Sĩ SLS thuộc Viện Paul Scherrer – nguồn cung cấp synchrotron tiên tiến nhất thế giới. Năm 2006, họ công bố trên báo Vật lý tự nhiên chứng minh những tính chất mới ở bề mặt chung phân chia pha giữa vật liệu siêu dẫn, được biết dưới tên YBCO và sắt từ, LCMO. Kết quả nghiên cứu của họ cho thấy tác động lẫn nhau giữa tính sắt từ và tính siêu dẫn, điều mà chưa từng được báo cáo trước đây. Chakhalian đã nói rằng: “Điển hình, tính sắt từ phá hủy tính siêu dẫn”. Bằng những phương pháp kĩ thuật của nhóm đã cho phép các nhà khoa học kết hợp 2 tính chất đó trong 1 lưới film siêu mỏng, mở ra một lĩnh vực vật lý mới và dẫn đường cho việc khám phá ra nhiều vật liệu với những tính chất mới hơn. Để tạo tấm lưới này, các nhà khoa học đã lấy những bảng vật liệu này đã phủ một lớp bột và sử dụng tia cực tím mạnh làm hóa hơi những tinh thể và lắng đọng chúng thành tấm đa tầng, tức tấm fim siêu mỏng trên chất nền. Bằng cách này họ có thể tạo ra 1 tầng nguyên tử cùng thời gian. “Các bạn có thể làm nó mỏng tùy ý muốn ” – Chakhalian nói. Để có thể tìm ra thêm nhiều tính chất đặc biệt của vật liệu siêu dẫn và vật liệu sắt từ hơn nữa, nhóm nghiên cứu muốn nhìn thấy bề mặt chung giữa 2 vật liệu này. Họ lên kế hoạch sử dụng synchrotron tại nguồn năng lượng Thụy Sĩ SLS. Ánh sáng synchrotron là bức xạ điện từ của nhiều loại bước sóng có thể chỉnh thành 1 loại bước sóng đặc biệt để làm thí nghiệm đặc biệt. Quang phổ của nguồn sáng SLS biến đổi từ ánh sáng hồng ngoại thành những tia X nhẹ hoặc nặng. Không giống như những tia X thông thường, chúng khuếch tán vào không gian, những chùm ánh sáng synchrotron được tập trung sắc nét như chùm tia laser. Điều này cho phép Chakhalian và đồng nghiệp nghiên cứu tính từ và tính siêu dẫn tại bề mặt của vật liệu nano này. “Thách thức chính về kĩ thuật là tập trung chùm photon năng lượng thấp thành một vết cỡ vài trăm micron” - Chakhalain nói vậy. Trên thế giới chỉ 1 vài nơi có phương tiện như SLS mới có đủ kĩ thuật để tạo ra tia X “nhẹ” cần thiết để phân tích tính điện tử của vật liệu siêu dẫn và vật liệu có tính sắt từ. Quang Trường (Theo Sciencedaily) hoahocvietnam.com | | | | |
Hãy cảm ơn bài viết của Jimmy Nguyễn bằng cách bấm vào"" nhé!!!
|
| | | | Tiêu đề: Re: công nghệ và vật liệu Sun Apr 25, 2010 8:25 am |
| | | | | NHỮNG SỰ KIỆN ĐÁNG NHỚ NHẤT TRONG LỊCH SỬ NGÀNH VẬT LIỆU HỌC Ban biên tập tờ báo Hiệp hội Hóa vô cơ, kim loại và vật liệu học của Mỹ (một trong những tờ báo uy tín nhất về vật liệu học) đã ăn mừng một sự kiện quan trọng “Kỷ niệm 50 năm ngày thành lập“. Với sự giúp đỡ của bạn đọc cũng như các nhà báo đã đề cử ra 100 sự kiện và con người được xem là quan trọng nhất, có ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự phát triển của ngành vật liệu. Bảng đề cử này đã được công bố trong số báo tháng 10/2006 và đưa lên mạng theo địa chỉ www.materialmoments.org, từ đó đến 5/1/2007 mọi người có thể bỏ phiếu cho sự kiện mà mình xem là quan trọng nhất. Từ top 10 sự kiện nổi bật nhất, hội đồng tổ chức sẽ chọn ra 1 sự kiện duy nhất được coi là quan trọng hàng đầu trong lịch sử phát triển của ngành khoa học vật liệu và sẽ công bố vào ngày 26/2/2007. Hoá học Việt Nam xin trích lượt cùng bạn đọc top10 sự kiện được bình chọn nhiều nhất, trong đó sự kiện đầu tiên cũng chính là sự kiện tiêu biểu cho ngành vật liệu nói riêng và của ngành hóa học nói chung. 1. Năm 1864 nhà hoá học người Nga Dmitri Mendeleev đã xây dựng nên bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Là kim chỉ nam vô giá cho ngành vật liệu và các ngành khoa học khác. 2. Năm 3500 trước công nguyên người Ai cập đã nung luyện được sắt (dưới dạng sản phẩm phụ của việc tinh chế đồng) và sử dụng để làm đồ trang sức. Khám phá ra bí mật đầu tiên của nền văn minh đồ sắt. 3. Năm 1948 JohnBardeen, WalterH. Brattain, vàWilliamShockley đã phát minh ra thiết bị bán dẫn, là thành tựu vượt bậc của ngành điện tử, microchip và ngành công nghệ máy tính. 4. Năm 2200 trước công nguyên, người dân ở vùng tây bắc Iran đã chế tạo ra thuỷ tinh. Đây là vật liệu không phải kim loại thứ 2 (sau gốm sứ) của nền văn minh nhân loại. 5. Năm 1668, Anton van Leeuwenhoek đã phát triển việc dùng kính hiển vi có khả năng phóng đại lên 200 lần và lớn hơn nữa, mở ra kỷ nguyên nghiên cứu thế giới tự nhiên cũng như cấu trúc của nó mà mắt thường không nhìn thấy được. 6. Năm 1755 John Smeaton phát minh ra xi măng là vật liệu xây dựng trong thời hiện đại. 7. Năm 300 trước công nguyên các nhà luyện kim miền nam Ấn Độ nghĩ ra phương pháp luyện thép trong lò luyện chôn trong lòng đất. 8. Năm 5000 trước công nguyên ở vùng Thổ Nhĩ Kì hiện nay, người ta đã phát hiện ra rằng đồng lỏng thu được khi nung đá malachite và lazurit, từ đó có thể đúc được các hình dạng khác nhau, từ đó khám phá ra các lớp của vỏ trái đất cũng là “kho chứa” khoáng chất. 9. 1912 Max von Laue phát hiện được sự tán xạ của tia ronghen (tia X) bởi các tinh thể, mở ra hướng mới trong nghiên cứu vật liệu. 10. 1856 Henry Bessemer nhận bằng sáng chế cho quá trình thổi acid sản xuất thép ít cacbon, mở ra một kỷ nguyên sản xuất thép rẻ số lượng lớn, pháp triển nhanh giao thông, xây dựng và ngành công nghiệp hoá nói chung.Genabom (Theo materialmoments.org) hoahocvietnam.com | | | | |
Hãy cảm ơn bài viết của Jimmy Nguyễn bằng cách bấm vào"" nhé!!!
|
| | | | Tiêu đề: Re: công nghệ và vật liệu Sun Apr 25, 2010 8:26 am |
| | | | | Vật liệu hợp kim cho ngành công nghiệp hóa chất Các hợp kim đoạt giải R&D 100 có thể làm giảm giá thành cho công nghiệp hóa chất và dầu khí. Các nhà khoa học ở Phòng Thí Nghiệm thuộc Bộ Năng Lượng Quốc Gia Argonne ở Mỹ đã phát triển thành công các nguyên vật liệu có thể tiết kiệm một lượng lớn năng lượng và chi phí tiền bạc trong ngành công nghiệp hóa chất và dầu khí.Các hợp kim mới – đoạt giải nghiên cứu và phát triển R&D 100 của tạp chí R&D là một trong 100 phát minh khoa học kỹ thuật hàng đầu trên thế giới trong năm 2005 – không gây ra bụi kim loại, phân hủy xảy ra ở nhiệt độ cao trong môi trường chứa hydrocarbon với mức độ hoạt hóa của carbon là rất cao.Môi trường như thế thường thấy trong ngành công nghiệp hóa chất và dầu khí như trong cracking dầu mỏ sản xuất hydrogen-, methanol- và ammonia-, trong các nhà máy sản xuất khí gas tổng hợp. Các nguyên vật liệu bằng kim loại khi phân hủy tạo thành bụi và khi bị hư hỏng sẽ gây khó khăn cho công tác bão dưỡng thiết bị đối với các ngành công nghiệp hóa chất và dầu khí. Hiện nay, hầu hết các hợp kim thương mại lưu hành trên thị trường thường phân hủy vì bị ăn mòn do bụi kim loại. So sánh hợp kim Argonne sau khi đặt trong môi trường chứa bụi kim loại trong 5.700 giờ ở 5930C (bên phải) và hợp kim thương mại (bên trái). Ken Natesan, một nhà nghiên cứu thuộc Phòng Thí Nghiệm Argonne, đã nói:”Hơn 50 năm nghiên cứu không thể giải quyết vấn đề này. Chỉ có một giải pháp duy nhất hiện sử dụng là làm nguội khí gas nhiệt độ cao bằng cách hạ thấp nhiệt độ đang vận hành, kết quả là khiến thất thoát năng lượng và giảm sản lượng sản phẩm. Trong một cuộc nghiên cứu kéo dài mấy năm, Natesan và một nhà nghiên cứu khác cũng thuộc Argonne là Zuotao Zeng đã chứng minh tính chất lắng đọng carbon trong thiết bị dẫn đến việc khởi đầu và lan truyền bụi kim loại. Điều này được điều khiển ở cả áp suất khí quyển và áp suất cao và tương tự ngành khí đốt gas – bao gồm lượng khí nóng cao – thường thấy trong các môi trường sản xuất dùng phương pháp cracking dầu mỏ. Do đó cần phát triển các hợp kim khi phân hủy không gây ra bụi kim loại và có thể dùng chế tạo thiết bị cho ngành công nghiệp hóa chất và dầu khí. Các hợp kim của Phòng Thí Nghiệm Argonne có ý nghĩa hơn các hợp kim thương mại hiện đang lưu hành trên thị trường khi kiểm tra trong môi trường chứa bụi kim loại, hợp kim Argonne phát triển các lớp oxide chống lại sự tấn công của carbon. Ví dụ, một hợp kim của Argonne sau khi đặt trong môi trường chứa bụi kim loại trong 5.700 giờ ở 5930C vẫn trơn nhẵn không lõm lỗ chỗ. Các hợp kim thương mại cũng được kiểm tra trong điều kiện môi trường tương tự đã xuất hiện lỗ chỗ các lõm lớn.Trong tương lai, các hợp kim của Argonne có thể ứng dụng tái thiết kế những hệ thống sản xuất tiên tiến cho năng suất cao. Sử dụng các vật liệu này xây dựng thiết bị cho ngành công nghiệp hóa chất và dầu khí có thể tiết kiệm 500 tỉ Jun năng lượng mỗi ngày, tương đương 13 triệu m3 theo tiêu chuẩn khí thiên nhiên mỗi ngày.Về mặt tài chính, cải tiến này có thể giúp tiết kiệm 500 triệu USD cho đến 1,3 tỉ USD 1 năm chỉ tính riêng trong ngành công nghiệp hydrogen và có thể giúp gia tăng hiệu suất công nghiệp bằng cách cải thiện công năng của thiết bị và bỏ đi một số công tác sữa chữa bảo trì. Tiết kiệm này sẽ ngày càng quan trọng hơn khi hydrogen được sử dụng nhiều hơn như một nguồn cung cấp năng lượng.Trong khi các hợp kim Argonne được ứng dụng đầu tiên trong các nhà máy sản xuất hydrogen và khí gas tổng hợp, thì cũng có thể dùng trong các cấu tạo như thiết bị gia nhiệt thừa và các đường ống hơi đốt phụ tiếp xúc trong môi trường bụi kim loại trong các nhà máy cracking dầu mỏ tổng hợp methanol và ammonia. Các hợp kim Argonne cũng có thể sử dụng hiệu quả trong các nhà máy khí hóa lỏng mà trong đó khí gas thiên nhiên chuyển thành nhiên liệu lỏng. Chương trình Kỹ thuật Công nghệ của Văn Phòng Hiệu ứng Năng lượng và Phục hồi Năng lượng thuộc Bộ Năng Lượng đã gây quỹ cho cuộc nghiên cứu này. Quỳnh Thi (theo Argonne National Laboratory) | | | | |
Hãy cảm ơn bài viết của Jimmy Nguyễn bằng cách bấm vào"" nhé!!!
|
| | | | Trang 1 trong tổng số 1 trang | | ::. | Permissions in this forum: | Bạn không có quyền trả lời bài viết
| |
| |
|
|
|
|
|
|
|
|