Trong họ chất Prussian Blue, có một hợp chất có khả năng hoạt động như một công tắc: Ban đầu nó không có từ tính, nhưng nó có thể trở nên từ tính nhờ vào tác động của ánh sáng và trở vể trạng thái ban đầu của mình nhờ vào sự nung nóng.
Các nhà khoa học tại Học viện Hóa học phân tử và chất liệu Orsay và Phòng Thí nghiệm Hóa học vô cơ và Vật liệu phân tử đã chứng minh được rằng, sự thay đổi tính chất này là do sự biến đổi của tất cả vị trí của các nguyên tử, gây ra bởi ánh sáng. Những hợp chất có khả năng ghi nhớ thông tin nhị phân như thế, có thể được sử dụng làm các bit lưu trữ trong các máy tính tương lai.
Trong lĩnh vực máy tính, nhu cầu của xã hội cần dung lượng lữu trữ thông tin đang gia tăng ngày càng nhanh và đã dẫn đến sự ra đời và phát triển của công nghệ nano: Lưu trữ một lượng lớn thông tin vô cùng lớn trong các đĩa càng nhỏ càng tốt và càng nhanh càng tốt. Chiếc đĩa cứng đầu tiên, RAMAC, do IBM tạo ra vào 1954, nặng 1 tấn và lữu trữ được 5 magabyte.
Trong các máy tính xách tay và các đầu đọc MP3 hiện nay, các đĩa cứng lưu trữ được vài gigabyte và chỉ nặng một vài trăm hay thậm chí là vài chục gram. Để thu nhỏ hơn nữa các thiết bị này và tạo cho người sử dụng nhiều sự lựa chọn hơn, nhiều nhà khoa học đang chế tạo những chất liệu mới có thể chuyển đổi linh hoạt, ví dụ như những chất liệu có thể chuyển từ một trạng thái (OFF=0) sang trạng thái khác (ON=1) nhờ vào sự tác động của xung lực từ bên ngoài (sự thay đổi nhiệt độ, áp lực, ánh sáng, các xung điện hoặc từ tính. Bằng cách này, các nhà hóa học của hai nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ thành công trong việc lưu trữ thông tin ở cấp độ nguyên tử.
Họ đang nghiên cứu chất Prussian blue. Bằng cách thay thế một số các nguyên tử này hoặc sắt bằng coban, họ biến đổi chất màu được biến đến từ thời cổ xưa này thành hợp chất có thể hoạt động như một công tắc: Khi được chiếu sáng bằng ánh sáng đỏ ở nhiệt độ thấp (-150°C), hợp chất này chuyển từ trạng thái không từ tính (OFF) sang trạng thái từ tính (ON) theo một cách ổn định qua thời gian. Nếu nó được nung nóng, nó sẽ trở lại trạng thái tắt. Sự biến đổi trạng thái này là do sự chuyển đổi của một electron từ coban sang sắt (và ngược lại) bằng cách hấp thụ ánh sáng hoặc năng lượng nhiệt.
Ngày nay, bằng cách sử dụng phóng xạ synchrotron, các nhà hóa học đã quan sát sự biến đổi của tất cả vị trí các nguyên tử trong không gian, được tạo ra bởi sự chuyển đổi electron từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Khi electron đi từ nguyên tử sắt (trạng thái OFF) sang nguyên tử coban (trạng thái ON) nhờ vào ánh sáng đỏ thì các liên kết 3 chiều giữa coban, nitơ, carbon và các nguyên tử sắt mà ban đầu bị uốn cong trở nên thẳng hàng. Sự biến đổi cấu trúc này là nguyên nhân tạo ra sự tồn tại của trạng thái từ tính và tính ổn định của nó qua thời gian.
Hiểu biết ở cấp độ nguyên tử về các cơ chế liên quan đến chế độ bật tắt ON/OFF là một bước đầu tiên thiết yếu trong việc hình dung ra các chất có thể được sử dụng trong công nghiệp để lưu trữ thông tin ở tỷ lệ nguyên tử.
Các hợp chất mới này có khả năng tái sản xuất hoàn hảo chức năng lưu trữ của những thành phần truyền thống vì chẳng bao lâu nữa, sẽ không thể làm giảm kích cỡ của các thành phần truyền thống mà không làm mất chức năng ghi nhớ của chúng. Các nhà khoa học đang tưởng tượng đến các chất liệu có thể đảm nhận và đáp ứng nhu cầu của xã hội về sự lưu trữ thông tin thu nhỏ.
Thiết bị CR5 được coi là một đột phá đầy tiềm năng để thực hiện đồng thời hai nhiệm vụ: xử lý chất thải cacbonic từ các cơ sở sản xuất và sản xuất khí tổng hợp dùng làm nhiên liệu thay thế các nhiên liệu truyền thống.
Khai thác titan ilmenit và các khoáng vật có ích đi kèm như rutil, zircon, monazite và xuất khẩu thô cần được tổ chức quy củ, chặt chẽ. Từ đó, mới có thể bảo vệ tài nguyên và môi trường một cách tốt nhất.
Các nhà khoa học Hàn Quốc đã chế tạo ra một loại polymer dùng để sản xuất ra loại chất dẻo được ứng dụng nhiều trong đời sống dựa trên công nghệ sinh học, không sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
Graphen – các lớp cacbon xếp chồng lên nhau từng được biết như một vật liệu mới siêu mỏng siêu bền và siêu dẫn điện. Các nhà khoa học Đại học London vừa khám phá cơ chế hình thành nên loại vật liệu này.
Một nhóm nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi các nhà vật lý trường Đại Học Northwestern đã xác định được một chất siêu dẫn ở nhiệt độ cao - Bi-2212, một hợp chất chứa bitmut - chất siêu dẫn này có thể thích hợp cho các loại dây từ mới, cần thiết để tạo nên nam châm siêu dẫn mạnh nhất trên thế giới, một nam châm có cường độ từ trường 30 tesla (đơn vị cảm ứng từ, 1 tesla = 20.000 lần đơn vị từ trường Trái Đất)
Các nhà khoa học tuyên bố đã phát hiện một nguyên tố siêu nặng mới, mang tên 118, mặc dù nó chỉ tồn tại trong phần triệu giây sau nhiều tháng thí nghiệm.
Dầu mỏ là nhiên liệu của cuộc sống hiện đại. Có nguồn gốc từ các chuỗi hydrocarbon dài, dầu mỏ có thể được “bẻ gãy” để tạo thành rất nhiều chất và sản phẩm có ích. Các nguồn nhiên liệu hoá thạch khác như than đá và khí tự nhiên lại có cấu tạo từ các chuỗi ngắn hơn và khó có thể xắp xếp lại các nguyên tử carbon và hydro của chúng để tạo thành các loại nhiên liệu chẳng hạn như dầu diesel. Giờ đây, các nhà hoá học đã sử dụng một phương pháp tổng hợp chất hữu cơ có xúc tác đặc biệt để tạo ra những chuỗi hydrocarbon có ích hơn từ các chuỗi phân tử ngắn. Điều này mở ra một cách mới để sản xuất nhiên liệu thay thế trong tương lai.
Các nhà khoa học thuộc công ty quốc phòng và hàng không BAE Systems vừa phát minh được một loại chất dẻo siêu dính có tên là Synthetic Gecko, mô phỏng chân loài thằn lằn.
tinkhoahoc.com đang trong giai đoạn chạy thử nghiệm và hoàn thiện nội dung. tinkhoahoc.com là cổng thông tin thành viên của Hệ thống CIINS do USS Corp giữ bản quyền.
Rất mong nhận được sự hợp tác, góp ý từ các chuyên gia.
Mọi thông tin góp ý, hợp tác xin liên hệ: admin@tinkhoahoc.com Mobile: 098 300 6168.
Xem tốt nhất với trình duyệt Mozilla Firefox 3.0 ++