Mười vạn câu hỏi vì sao Hóa học, phần 11. doc

Mười vạn câu hỏi vì sao Hóa học, phần
11.

27. Kĩ thuật siêu nhạy để lấy dấu vân tay
Thay cho các phương pháp cũ, việc dùng băng gelatin
để lấy dấu vân tay sẽ thu giữ được cả các chất chứa
trong vân tay, dù chỉ 1 phần triệu gam. Phân tích
chúng, người ta xác định được nhân dạng, tuổi tác, giới
tính… của chủ nhân dấu tay đó.
Từ trước đến nay, để lấy dấu vân tay tại hiện trường, cảnh
sát thường sử dụng những phương tiện như bột, chất lỏng
và hơi nước. Kỹ thuật truyền thống này có thể làm dấu vân
tay bị thay đổi và mất đi những chứng cứ pháp y có giá trị,
bao gồm dấu vết của các chất hóa học có trong dấu tay.
Một nghiên cứu mới do giáo sư hóa lý Sergei Kazarian,
thuộc ĐH Hoàng gia London, và các cộng sự thực hiện sẽ
khắc phục những nhược điểm nói trên.
Nhận diện phân tử trong 30 giây
Trong quá trình nghiên cứu kỹ thuật lấy dấu vân tay mới,
nhóm nghiên cứu nhận thấy loại băng được chế tạo từ
gelatin (gelatin tape) có khả năng giúp các nhà khoa học
hình sự phân tích hóa học các dấu tay thu thập được ở hiện
trường, từ đó có được những thông tin cụ thể về chế độ ăn
uống, giới tính, chủng tộc… của người để lại dấu tay.

Băng gelatin có thể giúp lấy dấu vân tay trong 30 giây

Cũng như các phương tiện khác được sử dụng trong
phương pháp lấy dấu vân tay theo qui ước, băng gelatin có
thể thu thập dấu tay để lại trên nhiều bề mặt khác nhau, bao
gồm tay nắm cửa, tay cầm của các vật chứa, thủy tinh dợn

sóng, màn hình vi tính…
Nhưng so với các kỹ thuật lấy dấu tay theo phương pháp
qui ước, kỹ thuật mới này có ưu điểm vượt trội là không
làm biến dạng hay phá hủy dấu vân tay nguyên thủy, mà có
thể giữ nguyên vẹn mọi chi tiết để các chuyên gia có thể
phân tích một cách đầy đủ, chính xác và sâu rộng.
Theo phương pháp mới này, dấu vân tay được lấy bằng
băng galetin sẽ được chiếu bằng tia hồng ngoại trong một
thiết bị cực nhạy và có khả năng “chụp ảnh hóa học”, giúp
các chuyên gia nhận diện được các phân tử có trong dấu tay
trong vòng không đầy 30 giây!
Cung cấp thông tin sâu rộng
Theo nhóm nghiên cứu, dấu vân tay có thể chỉ chứa một vài
phần triệu gram chất dịch tiết của cơ thể, nhưng chừng đó
cũng đủ để cung cấp những manh mối có giá trị về một cá
nhân, như giới tính, chủng tộc, chế độ ăn uống và cả lối
sống nữa.
Chẳng hạn, với kỹ thuật mới này, các chuyên gia có thể xác
định một người là nam giới qua lượng urea được phát hiện
trong dấu tay cao hơn lượng urea thường có ở phụ nữ; hoặc
một hỗn hợp phức tạp của các chất hóa học trong dấu tay sẽ
là đầu mối để biết chủng tộc và tuổi tác của người đó.
Ngoài ra, kỹ thuật mới còn giúp nhận ra dấu vết của những
vật dụng hay các chất mà người để lại dấu tay đã tiếp xúc
hoặc sử dụng, như thuốc súng, khói, ma túy, chất nổ, vũ khí
hóa học hoặc sinh học… Ngay cả chế độ ăn uống của một
người cũng có thể được xác định từ dấu tay, bởi vì người
ăn chay có thể có nồng độ amino acid khác với những
người khác.
Phát biểu với tạp chí Live Science, giáo sư Kazarian nói:

“Cần có thêm nhiều người tình nguyện tham gia vào các
cuộc thử nghiệm để thu thập dữ liệu thống kê về dấu tay có
liên quan đến chủng tộc, giới tính, tuổi tác… nhưng chúng
tôi tin rằng kỹ thuật mới này sẽ là một công cụ vô cùng hữu
hiệu trong tương lai.”
kỹ thuật khác cũng có thể phân tích chất hóa học trong dấu
tay, trong đó có việc sử dụng tia X. Nhưng ông Kazarian
cho biết kỹ thuật mới này đặc biệt hữu hiệu trong việc nhận
diện các chất hữu cơ kết tụ – những thành phần chính của
dấu vân tay.
Theo Vietnamnet
28. Hợp kim mới siêu bền, chống bị ăn mòn
Các chuyên gia Mỹ và Hà Lan vừa chế tạo thành công một
loại hợp kim nhôm có tính năng siêu bền để sản xuất cánh
máy bay, giúp bộ phận này gần như “miễn nhiễm” với sự
ăn mòn kim loại. Ngoài ra, công nghệ mới này còn giúp tiết
kiệm một khoản chi phí lên đến 100 tỉ USD.

Vật liệu mới CentrAl vừa siêu bền vừa giúp tiết kiệm
chi phí sản xuất cánh máy bay.
Có tên là CentrAl (chữ viết tắt của Central Reinforced
Aluminium – Nhôm gia cố trung tâm), vật liệu mới này là
thành quả hợp tác giữa 3 đơn vị: công ty GTM Advanced
Structures (Hà Lan) chuyên về vật liệu dùng cho máy bay,
công ty nhôm Alcoa (Mỹ), và khoa Kỹ thuật hàng không
của Đại học Công nghệ Delft (Hà Lan).
Ăn mòn kim loại là một tình trạng làm giảm chất lượng của
kim loại sau một thời gian dài sử dụng. Dưới tác động của
tải trọng, các vết nứt sẽ dần dần xuất hiện và làm suy yếu
cấu trúc của kim loại. CentrAl có cấu trúc bao gồm những

lớp kim loại cán mỏng dạng sợi (fibre metal laminate –
FML), được bao bọc bởi một hay nhiều lớp nhôm dày và có
chất lượng cao. Với thành phần cấu tạo như vậy, CentrAl
lkhông chỉ rất vững chắc mà còn chống lại được sự ăn mòn
kim loại trong điều kiện hoạt động khắc nghiệt của cánh
máy bay.
Cánh máy bay được sản xuất bằng CentrAl sẽ có độ bền
lớn hơn nhiều so với loại cánh được chế tạo bằng nhựa gia
cố bằng sợi carbon (CFRP) – loại vật liệu đang được dùng
để sản xuất cánh của nhiều loại máy bay, trong đó có
Boeing 787.
Không chỉ siêu bền, CentrAl còn giúp cánh máy bay nhẹ
hơn khoảng 20% so với cánh được sản xuất từ CFRP, máy
bay tiêu thụ ít năng lượng hơn và không đòi hỏi sự bảo trì
tốn kém. Đồng thời, CentrAl còn tạo điều kiện cho việc sửa
chữa cánh máy bay được thực hiện đơn giản và nhanh
chóng hơn nhiều so với cánh bằng CFRP.

Sản xuất cánh máy bay bằng vật liệu CentrAl có thể
giúp tiết kiệm 100 tỉ USD
Theo nhóm nghiên cứu, với tất cả những đặc điểm trên,
CentrAl sẽ góp phần đáng kể vào việc sản xuất máy bay
thực sự “xanh” và hiệu quả về mặt sử dụng năng lượng.
Alcoa, GTM và Không quân Hoa Kỳ cũng nhấn mạnh rằng
CentrAl có khả năng chống lại các yếu tố gây hư hại như sự
ăn mòn kim loại, mưa đá, sự va chạm giữa máy bay và xe
tải, cũng như những điều kiện bất lợi khác trong quá trình
sử dụng. Với ưu điểm là giảm giá thành sản xuất và tiết
kiệm chi phí bảo trì, loại vật liệu mới này, khi được sử
dụng rộng rãi, sẽ giúp tiết kiệm một khoản chi phí lên đến

100 tỉ USD trên toàn thế giới.
29. Lầm tưởng tai hại về những đám cháy kim loại
Bạn sẽ làm gì khi gặp một đám cháy magie ? Dội nước
hoặc phun bình cứu hỏa ? Nếu bạn làm như vậy thì kết quả
sẽ là một đám cháy càng ngày càng lớn, thậm chí có thể là
một vụ nổ !!
Nếu đã từng nghe nói hoặc chứng kiến một đám cháy kim
loại trong công nghiệp, bạn hẳn sẽ ngạc nhiên khi thấy cách
mà lính cứu hỏa dập tắt nó. Đó là chẳng làm gì cả !
Một vài loại kim loại, trong đó có liti, natri, magie, có thể
bốc cháy dễ dàng, và nhanh chóng trở thành một mồi lửa
lớn trong các nhà máy. Nhưng ngay cả khi hàng đống kim
loại bốc cháy, bạn cũng không cần phải sợ hãi. Chúng
không thổi bùng lên, trái lại chúng có xu hướng sản sinh ra
tro và lớp tro này sẽ ngăn cản ôxi không thấm sâu vào
trong, vì thế đám cháy sẽ từ từ tắt dần.
Nhưng nếu bạn vẫn muốn thử dập tắt một đám cháy kim
loại, bạn có thể sẽ chỉ khiến tình hình tệ thêm. Chẳng hạn,
magie sẽ cháy mạnh hơn khi có mặt CO
2
, so với trong
không khí. Vì thế, nếu bạn dùng bình cứu hỏa phun bọt
CO
2
vào đám cháy magie đang nhỏ, nó sẽ đột ngột bùng lên
mạnh và nhanh hơn.
Nước thậm chí còn làm tình hình tồi tệ thêm. Nếu kim loại
đã tan chảy, kết quả sẽ là một vụ bùng nổ hơi, làm văng
kim loại đi khắp nơi. Thêm nữa, một vài loại kim loại khi
bị đốt nóng sẽ phân tách nước thành ôxi và hydro, tạo ra

tình huống giống như một vụ nổ hydro lớn.
Ngay cả cát khô hoặc muối – những vật liệu tiêu chuẩn để
dập tắt đám cháy kim loại – cũng có thể biến thành sự tàn
phá. Năm 1993, một nhà máy công nghiệp ở Massachusetts
xảy ra đám cháy natri, và đội cứu hỏa địa phương cố gắng
dập tắt bằng muối chữa cháy. Không may, muối đã bị ẩm,
khiến rất nhiều lính cứu hỏa bị bỏng nặng do vụ nổ hidro
gây ra.

Khi gặp những đám cháy kim loại như thế này thì bạn
đừng dùng nước để dập lửa nhé !
Và lần tới, khi gặp đám cháy kim loại, lính cứu hỏa sẽ chỉ
làm một việc đơn giản: cách li vụ cháy và đứng xa ra. Đám
cháy kim loại quá nguy hiểm để có thể kiểm soát !
30. Sợi thủy tinh và sợi quang học là gì ?
a) Khi kéo thủy tinh nóng chảy qua một thiết bị có nhiều lỗ
nhỏ, ta được những sợi có đường kính từ 2 đến 10
micromet (1 micromet = 10
-6
m) gọi là sợi thủy tinh. Sợi
thủy tinh không giòn và rất dai, có độ chịu nhiệt, độ bền
hóa học và độ cách điện cao.
Dùng phương pháp li tâm hoặc thổi không khí nén vào
dòng thủy tinh nóng chảy, ta thu được những sợi ngắn là
bông thủy tinh.
Nguyên liệu để sản xuất sợi thủy tinh dễ kiếm, rẻ tiền, việc
sản xuất khá đơn giản, nên hiện nay được dùng rộng rãi
trong các lĩnh vực kĩ thuật khác nhau: sản xuất chất dẻo
thủy tinh, làm vật liệu lọc, chế tạo vật liệu cách điện, may
áo bảo hộ lao động chống cháy, chống axit, lót cách nhiệt

cho các cột chưng cất, làm vật liệu liên kết trong chế tạo
máy, xây dựng, chế tạo sợi quang v.v…
b) Sợi quang, còn gọi là sợi dẫn quang, là loại sợi bằng
thủy tinh thạch anh được chế tạo đặc biệt, có độ tinh khiết
cao, có đường kính từ vài micromet đến vài chục micromet.
Do có cấu trúc đặc biệt, nên sợi quang truyền được xung
ánh sang mà cường độ bị suy giảm rất ít. Sợi quang được
dùng để tải thông tin đã được mã hóa dưới dạng tín hiệu
xung laser. Một cặp sợi quang nhỏ như sợi tóc cũng có thể
truyền được 10.000 cuộc trao đổi điện thoại cùng một lúc.
Hiện nay, sợi quang là cơ sở cho phương tiện truyền tin
hiện đại, phát triển công nghệ thông tin, mạng internet điều
khiển tự động, máy đo quang học v.v…
Cáp quang là các sợi quang được bọc các lớp đồng, thép
và nhựa.


Sợi thủy tinh và sợi quang học