Các nhà khoa học phát hiện ra kim loại thủy tinh quý hiếm
Theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Materials, các nhà khoa học đã phát hiện ra kim loại thủy tinh quý hiếm, giúp các nhà nghiên cứu chế tạo pin hiệu quả hơn.
Trong thí nghiệm, các nhà khoa học vật liệu tại trường Đại học California San Diego và Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho đã phát hiện ra rằng khi làm chậm quá trình sạc lại trong pin lithium, hiệu suất của pin được cải thiện. Việc giảm tốc độ sạc khiến các điện cực pin tích tụ các nguyên tử không theo trật tự.
Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học trực tiếp quan sát được kim loại vô định hình nguyên chất.
Trong quá trình nạp lại với tốc độ chậm, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy một loại lithium thủy tinh không tinh thể, một dạng chưa từng thấy của lithium. Ngoài cải tiến hiệu suất pin, các nhà nghiên cứu đề xuất sử dụng các thí nghiệm để xác định các kim loại thủy tinh quý hiếm khác.
Trong quá trình sạc lại pin, các nguyên tử lithium được lắng đọng trên bề mặt cực dương. Vì sự lắng đọng theo mô hình thất thường, hiệu suất sạc thường thay đổi. Các nhà nghiên cứu đã đưa ra giả thuyết các mô hình lắng đọng chịu tác động do sự tích tụ của một vài nguyên tử lithium đầu tiên, được gọi là quá trình chuyển pha.
Các nhà khoa học đã sử dụng kính hiển vi điện tử mạnh được làm mát bằng nitơ lỏng để theo dõi phôi nguyên tử bắt đầu quá trình chuyển pha. Các mô hình máy tính đã giúp các nhà nghiên cứu giải thích hình ảnh. Nhóm nghiên cứu nhận thấy một số điều kiện sạc đã tạo ra lithium vô định hình, giống như thủy tinh thay cho lithium tinh thể.
Trước đây, các nhà khoa học đã phải sử dụng hợp kim, hỗn hợp kim loại khác nhau để sản xuất kim loại thủy tinh. Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học trực tiếp quan sát được kim loại vô định hình nguyên chất.
Khi kim loại thủy tinh bắt đầu quá trình chuyển pha, phôi lithium vẫn duy trì trạng thái vô định hình trong suốt quá trình sạc, cải thiện hiệu suất của pin. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện thấy tốc độ lắng đọng chậm cho phép hình thành phôi kim loại thủy tinh, trái ngược với những gì các nhà khoa học mong đợi. Ban đầu, các nhà khoa học đưa ra giả thuyết tốc độ lắng đọng chậm hơn sẽ cho phép các nguyên tử tập hợp thành các thành phần cứng hơn.
Sau khi sử dụng thuật toán máy tính để xác định các điều kiện lý tưởng cho sự hình thành kim loại thủy tinh, các nhà khoa học đã sản xuất thành công dạng thủy tinh của bốn kim loại phản ứng tốt hơn. Ngoài việc cải thiện hiệu suất pin, nghiên cứu cũng truyền cảm hứng cho việc tạo ra kim loại thủy tinh cho nhiều ứng dụng.
Thang máy rơi tự do, nếu nhảy lên thì có sống được không?
"Đi thang máy coi chừng bị đứt cáp, bị kẹt...". Với lo lắng này, không ít người "tẩy chay" thang máy, hoặc mắc hội chứng sợ thang máy. Thực tế thì sao?
Các nhà khoa học phát hiện LUCA, sinh vật đơn bào được cho là thủy tổ của sự sống
Tổ tiên chung phổ quát cuối cùng là một tế bào sống cách đây 4,2 tỷ năm, khi Trái đất có những đại dương nóng và rất ít oxy.
Những điều bí ẩn trong rừng Amazon khiến bạn "hết hồn"
Khu rừng già Amazon rộng lớn luôn ẩn chứa những điều bí ẩn chưa được khám phá, khiến chuyến đi vào rừng đầy rẫy hiểm nguy nhưng không kém phần thú vị và kích thích trí tò mò.
Đất nước duy nhất chưa từng có bóng dáng loài rắn từ thuở sơ khai
Bạn biết không, rắn là một trong những loài có độ phân bổ sinh học tương đối rộng. Chỉ cần có điều kiện phù hợp, rắn chắc chắn sẽ xuất hiện.
Cặp chị em song sinh độc nhất vô nhị
Cặp chị em sinh đôi người Mỹ Sienna và Sierra Bernal được đánh giá là độc nhất vô nhị khi một trong số họ chỉ có kích thước cơ thể bằng một nửa người còn lại.
Nguồn gốc của oxy trên Trái Đất
Hàng tỷ năm trước, thạch anh vỡ vụn phản ứng với nước, cung cấp điều kiện cần thiết cho tiến hóa của vi sinh vật quang hợp sản sinh phần lớn oxy trong khí quyển ngày nay.
