NGHIÊN CỨU TÁCH VÀ SỬ DỤNG SỢI TỪ LÁ DỨA DẠI DÙNG LÀM CỐT GIA CƯỜNG CHO VẬT LIỆU COMPOSITE TRÊN CƠ SỞ NHỰA POLYESTE KHÔNG NO

Research on detachment and using sisal fibres for the reinforcement for composite materials based on the unsaturated polyester resins

PHAN THỊ THUÝ HẰNG

Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng

HOÀNG THỊ LAN PHƯƠNG

Bộ Giáo dục và Đào tạo

TÓM TẮT

Hiện nay, vật liệu gia cường cho vật liệu composit phổ biến nhất là sợi thủy tinh, chúng được tạo ra từ các loại oxyt vô cơ. Tuy nhiên, gần đây sợi thiên nhiên đang được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Vì sợi thiên nhiên có một số ưu điểm hơn so với sợi thủy tinh như: tỷ trọng thấp hơn, giảm trọng lượng cho sản phẩm composit, giá thành hạ… Nhưng sợi thiên nhiên so với sợi thủy tinh thì khả năng bám dính nhựa kém hơn và độ bền thấp hơn. Vì vậy, việc xử lý đối với sợi thiên nhiên để cải thiện các tính chất này là cần thiết. Trong bài báo này trình bày kết quả xác định phương pháp và điều kiện xử lý sợi dứa dại để sử dụng trong chế tạo vật liệu composit trên cơ sở nhựa polyeste không no (UPE). Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm đã xác định được điều kiện xử lý tối ưu như sau:

- Nồng độ dung dịch NaOH là 10% và thời gian xử lý là 10 ngày, sử dụng cho các sản phẩm composite đòi hỏi độ bền cơ học cao.

- Nồng độ dung dịch NaOH là 30% và thời gian xử lý là 16 ngày, sử dụng cho các sản phẩm composite đòi hỏi độ bền môi trường cao.

ABSTRACT

The reinforcement material for composite material, the most generally used one today is the glass fibre formed from inorganic oxide. However, the natural fibre has recently been paid more attention by many researchers because natural fibres have more advantages than glass fibres, for example: lower density, weight saving of composite materials, lower price, and so on. However, natural fibres have lower adherence to resins and less durability than glass fibres. Therefore, the fibre treatment to improve these properties is of great necessity. In this article, we present the defined results of sisal fibres treatment methods and conditions to use in the production of composite materials based on the unsaturated polyester (UPE) resin. With experimental methodology, we have determined optimum treatment conditions as follows:

- The concentration of sodium hydrate (NaOH) solutions is 10% and the treatment time is 10 days. These conditions are applied for composite products requiring high mechanical strength.

- The concentration of sodium hydrate solutions is 30% and the treatment time is 16 days. These conditions are applied for high environmental strength products.

1. Mở đầu

Ở Việt Nam việc sử dụng sợi dứa dại trong chế tạo vật liệu polyme composite (PC) sẽ có ý nghĩa thực tiễn to lớn. Vì điều kiện thiên nhiên (đất đai, khí hậu, địa hình…) của nước ta là một tiềm năng lý tưởng cho việc sản xuất sợi từ lá dứa dại trên quy mô công nghiệp nhằm cung cấp nguồn nguyên vật liệu cho ngành chế tạo vật liệu PC ở Việt Nam. Việc đầu tư sản xuất sợi từ lá dứa dại không đòi hỏi đầu tư cao như đối với sợi hóa học khác (sợi thủy tinh, sợi cacbon…), điều này sẽ rất phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội ở nước ta hiện nay. Bên cạnh ý nghĩa về mặt kinh tế đã nêu, nó còn có ý nghĩa về mặt xã hội đó là việc cung cấp nguồn nguyên liệu cho sản xuất đòi hỏi phải có chiến lược canh tác cây dứa dại sẽ góp phần tạo nguồn thu nhập cho nông dân, đặc biệt là ở những vùng đất đai khô cằn, khí hậu khắc nghiệt… và tạo cơ hội việc làm cho người lao động ở nông thôn, vùng sâu, vùng xa…

Chính vì vậy mà việc nghiên cứu sử dụng sợi dứa dại trong gia công chế tạo vật liệu PC nhằm làm tăng giá trị cho cây dứa dại là một vấn đề cấp thiết. Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, nhiều lĩnh vực công nghệ được chú trọng trong đó có công nghệ vật liệu mới nên đề tài này sẽ góp phần vào việc mở rộng nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước, hạ giá thành sản phẩm cho vật liệu PC nhằm thu hút người sử dụng.

2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

2.1. Nguyên liệu

- Sợi tách từ lá dứa dại được lấy ở xã Bình Lãnh, huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam.

- Nhựa polyeste không no (UPE) loại 2117 sản xuất ở Singapor.

- Các hóa chất: chất xúc tác đóng rắn MEKP; chất chống dính; NaOH 98%; HCl 37%; axeton, H2SO4 98%…

2.2. Phương pháp xử lý sợi dứa dại

Mục đích của việc xử lý sợi là nhằm làm tăng tính chất cơ lý của sợi dứa và của vật liệu composite. Đề tài dùng phương pháp hóa học để xử lý sợi với tác nhân là dung dịch NaOH.

2.3. Phương pháp tiến hành thực nghiệm

Dùng phương pháp quy hoạch trực giao bậc 1 [3,4] để khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố xử lý sợi đến các tính chất cơ lý hóa của sợi và vật liệu PC nền UPE gia cường sợi dứa dại.

Các yếu tố ảnh hưởng:

+ Z1- Nồng độ dung dịch NaOH (%).

+ Z2 - Thời gian ngâm (ngày).

Bảng 1. Các mức và khoảng biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng

Yếu tố Các mức Khoảng biến

thiên

Mức dưới

-1

Mức cơ sở

0

Mức trên

+1

Nồng độ NaOH (%)

Thời gian ngâm (ngày)

10

10

20

13

30

16

10

3

2.4. Phương pháp tối ưu hóa hàm mục tiêu

Dùng phương pháp mạng đơn hình [3,4] để tối ưu hóa các hàm mục tiêu, từ đó xác định điều kiện xử lý sợi tối ưu.

2.5. Phương pháp gia công mẫu vật liệu composite

Hình 1. Quy trình gia công vật liệu composite

2.6. Phương pháp xác định độ bền cơ lý hóa của vật liệu composite

1. Độ bền kéo: Xác định theo tiêu chuẩn ISO R527-1966 [7].

2. Độ bền uốn: Xác định theo tiêu chuẩn ISO 178-1975 [7].

3. Độ bền va đập: Xác định theo tiêu chuẩn ISO 197-1982 [7].

4. Độ bền môi trường: Xác định theo tiêu chuẩn ISO 175-1981 [7].

3. Kết qủa và thảo luận

3.1. Khảo sát một số tính chất và thành phần sợi dứa dại

Tiến hành khảo sát một số tính chất của sợi dứa chưa xử lý và sợi dứa xử lý ở điều kiện NaOH 10%, thời gian ngâm là 10 ngày. Kết quả thu được ở bảng 2.

Bảng 2. Tính chất và thành phần của sợi dứa dại

Tính chất

Sợi dứa chưa xử lý Sợi xử lý ở điều kiện

(NaOH 10%, 10 ngày)

Độ ẩm (%)

Độ bền kéo đứt (N/mm2)

Hàm lượng lignin (%)

Hàm lượng xenlulo (%)

8,67

2,825

8,6

76,42

6,78

3,257

6,64

80,42

Từ bảng 2 cho thấy, sợi dứa sau khi xử lý ở điều kiện NaOH 10%, thời gian ngâm là 10 ngày có độ ẩm và lượng lignin bé hơn, độ bền kéo đứt và hàm lượng xenluloza thì lớn hơn so với sợi chưa xử lý. Có nghĩa là sợi sau khi xử lý thì giảm thành phần tạp chất vô định hình, tăng phần định hướng cao (xenluloza) nên làm tăng độ bền cơ lý cho sợi.

3.2. Xác định điều kiện xử lý sợi tối ưu

Phương trình hồi quy có dạng như sau:

y = b0 + b1x1 + b2x2 + b12x1x2 (1)

với y: các hàm mục tiêu bao gồm:

y1: độ bền kéo đứt của sợi dứa sau khi xử lý, (N/mm2)

y2: lượng lignin tách ra trong dịch thải, (g)

y3: độ bền kéo đứt của vật liệu composite, (N/mm2)

y4: độ bền uốn của vật liệu composite, (N/mm2)

y5: độ trương trong môi trường nước của vật liệu composite, (%)

y6: độ trương trong môi trường HCl của vật liệu composite, (%)

y7: độ tan trong môi trường HCl của vật liệu composite, (%)

x1: biến số mã hóa của biến số thực Z1

x2: biến số mã hóa của biến số thực Z2

Kết quả thực nghiệm được biểu diễn ở bảng 3.

Bảng 3. Ma trận thực nghiệm

Số thứ tự thí nghiệm Biến mã hóa Kết quả đo được của các hàm mục tiêu
x1 x2 y1

(N/mm2)

y2

(g)

y3

(N/mm2)

y4

(N/mm2)

y5

(%)

y6

(%)

y7

(%)

1

2

3

4

5

6

7

-1

+1

-1

+1

0

0

0

-1

-1

+1

+1

0

0

0

3,257

2,119

1,825

1,570

2,011

1,913

2,207

1,34

1,66

1,54

1,88

1,68

1,67

1,69

14,47

13,734

10,791

5,4

12,753

12,263

11,772

2073

1742

1350,67

782,8

1582

1578

1575

0,877

0,752

0,512

0,345

0,563

0,578

0,593

0,721

0,602

0,452

0,298

0,468

0,488

0,478

0,209

0,191

0,167

0,138

0,173

0,163

0,183

Dựa vào số liệu thực nghiệm, bằng phương pháp bình phương nhỏ nhất, kiểm tra tính có nghĩa các hệ số hồi quy bằng tiêu chuẩn Student, kiểm định tính tương thích của phương trình hồi quy bằng tiêu chuẩn Fisher ta xác định được các phương trình hồi quy (hàm mục tiêu) như sau:

y1 = 2,193 – 0,348 x1 – 0,495 x2

y2 = 1,605 + 0,165 x1 + 0,105 x2

y3 = 11,1 – 1,532 x1 – 3,003 x2

y4 = 1487,117 – 224,717 x1 – 420,383 x2

y5 = 0,622 – 0,073 x1 – 0,193 x2

y6 = 0,518 – 0,068 x1 – 0,143 x2

y7 = 0,176 – 0,012 x1 – 0,024 x2

Dùng phương pháp mạng đơn hình để tối ưu hóa các hàm mục tiêu theo hướng đạt đến điểm cực trị, trong đó y1, y2, y3 và y4 theo hướng đạt cực đại, y5, y6 và y7 theo hướng đạt cực tiểu. Kết quả tối ưu hóa các hàm mục tiêu được trình bày ở bảng 4.

Bảng 4. Kết quả tối ưu hóa của các hàm mục tiêu

Điều kiện xử lý Kết quả tối ưu của các hàm mục tiêu
y1

(N/mm2)

y2

(g)

y3

(N/mm2)

y4

(N/mm2)

y5

(%)

y6

(%)

y7

(%)

10% -10 ngày

30% -16 ngày

3,257

1,88

14,47 2073

0,345

0,298

0,138

Theo bảng kết quả trên đưa ra được 2 phương án tối ưu như sau:

Phương án 1: Các kết quả tối ưu hóa các hàm mục tiêu cho thấy: y1, y3, y4 đạt cực đại và y2, y5, y6, y7 đạt cực tiểu tại Z1= 10% và Z2= 10 (ngày) có nghĩa là độ bền cơ lý đạt cực đại trong khi độ bền hóa thấp nhất nhưng vẫn nằm trong giới hạn cho phép của vật liệu nên đáp ứng yêu cầu để chế tạo các sản phẩm chịu tác động ngoại lực lớn, ít chịu tác động của môi trường như thùng rác công cộng, hộp công tơ điện, tấm vách, tấm trần, các vật dụng gia đình, văn phòng như bàn ghế, tủ, kệ sách…

Phương án 2: Các kết quả tối ưu hóa các hàm mục tiêu cho thấy: y2, y5, y6, y7 đạt cực đại và y1, y3, y4 đạt cực tiểu tại Z1= 30% và Z2= 16(ngày) có nghĩa là độ bền hóa đạt tối ưu trong khi độ bền cơ lý giảm nhưng vẫn nằm trong giới hạn cho phép để chế tạo các sản phẩm chịu tác động ngoại lực thấp, chịu tác động của môi trường (nước, axit…) là chủ yếu như phao chỉ đường trên biển, thùng đựng hóa chất, nước…

4. Kết luận

Từ các kết quả nghiên cứu ở trên có thể rút ra được những kết luận sau đây:

- Đã xác định được điều kiện tách và xử lý sợi dứa tối ưu làm tăng độ bền của sợi do vậy làm tăng độ bền của vật liệu PC. Tùy thuộc yêu cầu tính năng kỹ thuật và tính năng sử dụng của sản phẩm mà ta chọn phương án 1 hoặc phương án 2:

+ Nếu sản phẩm đòi hỏi độ bền cơ học cao thì chọn phương án 1:

Nồng độ NaOH: 10%; Thời gian ngâm: 10 ngày

+ Nếu sản phẩm đòi hỏi độ bền môi trường cao thì chọn phương án 2:

Nồng độ NaOH: 30%; Thời gian ngâm: 16 ngày

- So với vật liệu PC phổ biến hiện nay (gia cường bằng sợi thủy tinh) thì vật liệu PC gia cường bằng sợi dứa dại có độ bền thấp hơn. Tuy nhiên sản phẩm đi từ PC gia cường sợi thiên nhiên nói chung, sợi dứa dại nói riêng lại có những ưu điểm như: giá thành hạ, tỷ trọng thấp (trọng lượng thấp với cùng thể tích), có khả năng phân hủy sinh học, chủ động được nguồn nguyên liệu sẵn có, dồi dào trong thế giới thực vật, dễ dàng gia công, không đòi hỏi kỹ thuật gia công phức tạp hay chi phí đầu tư cao.

- Có thể gia công chế tạo các sản phẩm dân dụng như: tấm trần, sản phẩm thủ công mỹ nghệ, hộp công tơ điện, bàn ghế, tủ tường, thùng rác, thùng chứa nước, thùng chứa hóa chất…

5. Kiến nghị

- Nghiên cứu thêm một số phương pháp xử lý đối với sợi để có thể nâng cao tính chất cơ lý hóa cho vật liệu PC như phương pháp ủ nhiệt, phương pháp xử lý bề mặt sợi bằng plasma hoặc corona, phương pháp xử lý bằng axetal…

- Nghiên cứu chế tạo vật liệu PC trên cơ sở sợi dứa dại và các nền nhựa khác như nhựa epoxy, nhựa nhiệt dẻo như PVC, PP, cao su thiên nhiên, cao su tổng hợp… để mở rộng phạm vi ứng dụng.

- Khảo sát thêm một số dạng sợi khác như dạng “mat”, dạng vải dệt…

- Để tận dụng các ưu và nhược điểm của loại sợi thiên nhiên (sợi dứa dại, sợi đay, sợi gai…) và sợi hóa học (sợi thủy tinh, sợi cacbon, sợi aramid..), nghiên cứu chế tạo vật liệu PC trên cơ sở gia cường phối hợp cả hai loại sợi.

6. Hiệu quả kinh tế-xã hội

Nếu đề tài được ứng dụng thực tế thì sẽ mang lại một số hiệu quả kinh tế như sau:

- Hạ giá thành sản phẩm composite do đó làm cho loại vật liệu này thu hút được nhiều người sử dụng hơn.

- Nâng cao hiệu quả sử dụng của lá dứa dại.

- Góp phần thúc đẩy kinh tế của các vùng đất đai khô cằn, khí hậu khắc nghiệt.

- Góp phần phủ xanh các vùng đồi trọc, ven biển, chống xói mòn, lũ lụt…

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]               Phạm Minh Hải, Vật liệu chất dẻo tính chất và công nghệ gia công, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 1991.

[2]               Trần ích Thịnh, Vật liệu composite cơ học và tính toán kết cấu, Nhà xuất bản Giáo dục, 1994.

[3]               Trương Cao Suyền, Nguyễn Hữu Chi, Quy hoạch thực nghiệm, Trường Đại học Kỹ thuật Hồ Chí Minh, 1997.

[4]               X.L. AKHNADARÔVA, V.V KAPHARốP, Tối ưu hóa thực nghiệm trong Hóa học và Kỹ thuật hóa học, Trường Đại học Kỹ thuật Hồ Chí Minh, 1994.

[5]               Goodman I., Thys J.A, Polyester, London life Book Co, 1967.

[6]               Othio ASM, Fibre Composite Material, 1965.

[7]               Trung tâm nghiên cứu vật liệu polyme, Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM, Các tiêu chuẩn ISO xác định tính chất cơ lý của vật liệu polyme,1994.

MỘT VÀI KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG TITAN GỐC MỎ CÂY CHÂM – THÁI NGUYÊN

KS    : Vũ Tân Cơ

 

Th.S: Trần Thị Hiến

Viện KH&CN Mỏ – Luyện kim

1. Mở đầu
Quặng gốc titanomanhêtit và titanohêmatit là nguồn nguyên liệu quan trọng nhất để sản xuất titan. Mỏ Titan Cây Châm phân bố ở phía tây bắc khối Núi chúa có trữ lượng quặng titan gốc cấp B + C1 + C2 là 4 441 600 tấn inmênit. Các thân quặng gốc này là các đới quặng hóa có độ tập trung cao inmênit dạng xâm tán nằm trong gabro hạt lớn đạt đến hàm lượng công nghiệp. Quặng gốc có thành phần khoáng vật chính là: Inmênit mầu xám đen, ánh nâu nhẹ, phong hóa có mầu đỏ chiếm 10 – 70%, pyrotil 1- 3%, chalcopyrit, rutin với tỷ lệ nhỏ. Hàm lượng inmênit trong quặng giàu thay đổi từ 30 – 70%, trong quặng nghèo từ 10 – 20%, ngoài ra còn có các  nguyên tố đi kèm như: FeO, Fe2O3, V­2O5, Ta­2O5, Nb­2O5. Thể trọng từ 3,2 – 3,39 tấn/m3 và phụ thuộc vào hàm lượng inmênit. Quặng gốc gồm hai thân quặng phía đông và phía tây.

2. Kết quả nghiên cứu
Quặng có cấu tạo khối đặc xít, ổ, xâm tán, kiến trúc dạng tấm hạt, thường là tha hình, ít tấm tự hình, xếp sắp liền nhau tạo thành khối chặt sít, chỉ phân biệt được ranh giới hạt dưới hai nicol chéo. Các tấm có song tinh dạng tấm hoặc song tinh cắt chéo nhau. Trên bề mặt titanomanhêtit xuất hiện, hiện tượng limônit hoá và leucocen hoá với mức độ nhẹ tạo thành limônit và leucocen phát triển rải rác, đôi khi tạo thành các vi mạch hoặc bám theo ranh giới hạt. Thành phần các khoáng vật chủ yếu theo cấp hạt phân tích bằng phương pháp phân tích trọng sa nhân tạo thu được như sau: Inmênit khoảng ~ 44%. Các tạp chất có hại trong mẫu chủ yếu là amphybol, pyroxen, mica, thạch anh… (~ 26 %) và các sunfua sắt (~ 14%),  các khoáng oxýt sắt cũng chiếm tới ~ 16 % v.v…

Kết quả phân tích thành phần độ hạt của mẫu nghiên cứu cho thấy titan phân bố khá đồng đều trong các cấp hạt. Cấp – 0,074 mm cũng có hàm lượng TiO2 đến 14,36 %, với phân bổ 4,47 %.

Sau đây là một số kết quả nghiên cứu công nghệ tuyển quặng titan gốc có hàm lượng TiO2 = 22,06% và một số tạp chất khác.

2.1. Công nghệ tuyển trọng lực
Đã tiến hành nghiên cứu khả năng tuyển thu hồi quặng tinh titan gốc bằng  phương pháp tuyển trọng lực trên vít đứng và trên bàn đãi.

Kết quả thí nghiệm tuyển trên vít đứng mẫu quặng titan gốc đã nhận được quặng tinh có chất lượng khá thấp hàm lượng TiO2 chỉ đạt 27,73 %, ứng với thực thu 70,09%. Phần titan mịn bị trôi vào quặng thải tương đối nhiều, cần được xử lý tiếp để thu hồi nâng cao thực thu sản phẩm.

Kết quả thí nghiệm trên bàn đãi cũng đã nhận được quặng tinh không như mong muốn, hàm lượng TiO2 đều thấp, cao nhất đạt là 34,12% ứng với thực thu 80,83 %. Như vậy khả năng nhận được quặng tinh có chất lượng cao từ khâu tuyển trọng lực bằng bàn đãi và vít đứng sẽ không hiện thực.

2.2. Công nghệ tuyển từ.
Với các loạt thí nghiệm khác nhau, đối với mẫu nghiên cứu, nếu chỉ bằng phương pháp tuyển từ sẽ không nhận được quặng tinh titan đạt chất lượng cao và các chỉ tiêu tuyển cũng ở mức hạn chế. Khi tuyển từ quặng tinh bàn đãi các cấp -2 mm và -1 mm cũng không nhận được quặng tinh đạt yêu cầu. Quặng tinh ở cấp từ trường 2A khi tuyển từ quặng tinh đãi cấp -1 mm có hàm lượng TiO2 cao nhất cũng chỉ đạt 39,34 % .

Tóm lại: Kết quả tuyển trọng lực cũng như tuyển từ  mẫu quặng titan gốc cho thấy nếu chỉ bằng phương pháp tuyển trọng lực, tuyển từ sẽ không nhận được quặng tinh titan đạt chất lượng cao và các chỉ tiêu tuyển như mong muốn. Do trong mẫu có chứa một lượng sunfua sắt (pyrit, pyrotil) nên phương pháp tuyển trọng lực, tuyển từ cần được áp dụng phối hợp với  phượng pháp tuyển nổi để có thể nhận được quặng tinh đạt chất lượng và nâng cao được các chỉ tiêu tuyển.

2.3. Công nghệ tuyển nổi.
Đối với quặng titan gốc Mỏ cây Châm, mục đích của nghiên cứu tuyển nổi nhằm: Thu hồi quặng tinh có hàm lượng TiO2 tương đối cao để cung cấp cho luyện kim. Ngoài ra sẽ nghiên cứu khả năng kết hợp của phương pháp tuyển nồi và phương pháp tuyển trọng lực để thu hồi quặng tinh titan có hiệu quả và làm giảm chi phí tới mức có thể của việc gia công, xử lý quặng.

Đã nghiên cứu xác định được các điều kiện tuyển tối ưu, kết quả thí nghiệm tuyển như sau:

- Với độ mịn nghiền đến 86,67% cấp -0,074mm, quặng tinh sunfua thu được có hàm lượng TiO2 là 5,34%, ứng với thực thu là 3,26 %; quặng tinh titan thô thu được có thu hoạch 37,45%, hàm lượng TiO2 là 36,30%, ứng với thực thu là 61,62 %. Kết quả các thí nghiệm cho thấy độ mịn nghiền đến 86,67% cấp – 0,074mm là tốt nhất.

+ Chế độ thuốc tuyển đối với khâu tuyển nổi sunfua

- Với chi phí 500g/t xôđa (pH=7,5) quặng tinh sunfua thô thu được khá tốt, có thu hoạch là 13,72 %; hàm lượng S: 42,73 % ứng với thực thu là 98,04 %. Trong qúa trình nghiên cứu tiếp theo đã chọn mức chi phí xôđa là 500 g/t cho khâu tuyển nổi sunfua.

- Với chi phí xantat thay đổi từ 80 đến 200 g/t thì thu hoạch quặng tinh tăng từ 12,74 % lên đến 14,33 %, hàm lượng S giảm từ 42,81 xuống còn 41,21 %. Với chi phí xantat 160 g/t cho kết quả cao hơn cả với thu hoạch quặng tinh thô 13,93 %; hàm lượng S 42,25 % ứng với thực thu 98,37%.

+ Chế độ thuốc tuyển đối với khâu tuyển nổi titan

- Kết quả các thí nghiệm thuốc điều chỉnh môi trường cho thấy với chi phí 1000g/t (pH=6,0) axit H2SO4 quặng tinh titan thô thu được là tốt nhất, có thu hoạch 37,45 %; hàm lượng TiO2: 36,30% ứng với thực thu là 61,62 %. Trong qúa trình nghiên cứu tiếp theo đã chọn mức chi phí 1000g/t (pH=6,0) axit H2SO4.

- Kết quả thí nghiệm thuốc tập hợp cho thấy với chi phí hỗn hợp OlNa+Alkylsunfat  tỷ lệ 1:1 với chi phí 1400 g/t  quặng tinh thô thu được có hàm lượng TiO2 37,65%, ứng với thực thu 86,51%. Khi tăng chi phí lên 1600g/t hàm lượng TiO2 giảm xuống còn 34,13%. Trong các thí nghiệm tiếp theo sẽ chọn chi phí hỗn hợp OlNa+Alkylsunfat  là 1400g/t.

- Kết quả thí nghiệm thuốc đè chìm cho thấy, với chi phí Na2SiF6 khoảng 1500 g/t có tác dụng tốt cho quá trình tuyển nổi titan, quặng tinh titan thô nhận được có chất lượng tốt hơn cả, thu hoạch 50,69%, hàm lượng TiO2= 37,25%, tương ứng với thực thu 85,75%.

- Để nâng cao mức thực thu titan, đã tiến hành nghiên cứu thí nghiệm tuyển vét. Kết quả nghiên cứu cho thấy, đối với mẫu nghiên cứu chỉ cần 1 lần tuyển vét là đủ.

Từ các thí nghiệm nghiên cứu chế độ tuyển cho thấy hàm lượng TiO2 trong quặng tinh thô chưa đạt chất lượng thương phẩm. Để nâng cao chất lượng quặng tinh thô, đáp ứng mục tiêu của đề tài, đã tiến hành nghiên cứu một số sơ đồ tuyển gồm nhiều công đoạn tuyển tinh quặng tinh thô. Kết quả  nghiên cứu đã khảng định để thu được quặng tinh titan đạt chất lượng cao, nhất thiết phải tuyển tinh 4 lần.

2.4. Nghiên cứu sơ đồ tuyển
Từ kết quả thí nghiệm các điều kiện, chế độ tuyển các mẫu đơn lẻ và kết quả nghiên cứu thành phần vật chất mẫu quặng, đã tiến hành nghiên cứu tiếp với các thí nghiệm sơ đồ vòng kín. Nghiên cứu thí nghiệm tuyển theo các sơ đồ vòng kín sẽ có sự quay vòng của các sản phẩm trung gian, do vậy cần phải thí nghiệm với nhiều vòng để các chỉ tiêu nhận được có độ ổn định và độ tin cậy cao. Đây là lần cuối nhằm kiểm tra lại các điều kiện và chế độ tuyển, đồng thời cũng để khẳng định lại các chỉ tiêu công nghệ tuyển nổi có thể đạt được trong phòng thí nghiệm đối với mẫu quặng nghiên cứu. Đã tiến nghiên cứu trên  sơ đồ công nghệ gồm có khâu tuyển nổi lưu huỳnh, khâu tuyển nổi TiO2 gồm 1 tuyển chính, 4 tuyển tinh, 1 tuyển trung gian và 1 tuyển vét, kết quả thể hiện ở bảng 1:

Bảng 1: Kết quả nghiên cứu sơ đồ vòng kín

TT Tên sản phẩm Thu hoạch, γ % Hàm lượng TiO2, % Thực thu TiO2, %
1 Quặng tinh sunfua 8,85 2,90 1,17
2 Quặng tinh TiO2 37,04 45,68 76,88
3 Quặng thải 54,11 8,93 21,96
Quặng đầu 100,00 22,01 100,00

Kết quả tuyển đã nhận được quặng tinh titan đạt chất lượng cao, hàm lượng TiO2 đạt yêu cầu xuất khẩu và đáp ứng mục tiêu đề tài đã đặt ra. Quặng tinh cuối cùng có thu hoạch 37,04%, hàm lượng TiO2 = 45,68%, với thực thu TiO2 là 76,88%. Quặng thải có hàm lượng TiO2 = 8,93%, với phân bố TiO2 là 21,96 %.

Kết luận: Ở quy mô phòng thí nghiệm đã nghiên cứu thành công sơ đồ công nghệ tuyển quặng titan gốc Cây Châm – Núi Chúa – Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứu khẳng định khả năng và hiệu quả tuyển quặng titan gốc Cây Châm -Núi Chúa – Thái Nguyên, đã nhận được quặng tinh đạt yêu cầu chất lượng cao cung cấp nguyên liệu cho thị trường trong nước cũng như xuất khẩu.

Đề tài hoàn thành đã mở ra triển vọng xử lý được nguồn quặng titan gốc vùng Núi Chúa – Thái Nguyên, có thành phần vật chất, thành phần hóa tương tự như mẫu nghiên cứu, tăng sản lượng và hiệu quả kinh tế nói chung.

Nguồn: Viện khoa học và công nghệ mỏ luyện kim

Quả Bóng Đá C60 và Ống Nano Carbon

Quả Bóng Đá C60 và Ống Nano Carbon Vietsciences-Trương Văn Tân 26/05/2006 Những bài cùng tác giả Những bài liên quan “There’s plenty of room at the bottom” (Richard P. Feynman, Physics Nobel Laureate) Cách đây mười năm cụm từ “công nghệ nano” (nanotechnology) ít được người biết đến, nhưng ngày hôm nay nó trở thành một thuật ngữ quen thuộc ở mọi giai tầng trong xã hội hiện đại. Người làm kinh tế hay chính trị cũng thường đề cập đến nano dù người nói lẫn người nghe lắm khi vẫn không biết đích xác là gì. Nano là tiếng gọi tắt của nanometer (ký hiệu nm, 1 nm = 10-9 m hay là 0.000000001 m) [1] là một đơn vị đo lường ở thứ nguyên nguyên tử hay phân tử. Công nghệ nano liên quan đến việc lợi dụng những hiện tượng ở đơn vị nanometer để thiết kế vật liệu và vật chất với những chức năng đặc biệt ngay từ thang (scale) nguyên tử hoặc phân tử. Người ta gọi đây là phương pháp thiết kế “từ dưới lên” (bottom-up method) khác với phương pháp thiết kế thông thường “từ trên xuống” (top-down method) đang được lưu dụng [2]. Nhà vật lý học nổi tiếng Richard Feynman đã từng tiên đoán phương pháp “từ dưới lên” trong một bài thuyết trình năm 1959 qua câu nói vừa nghiêm túc vừa hài hước “There’s plenty of room at the bottom” (Có rất nhiều chỗ trống ở miệt dưới). Lời dự đoán thiên tài nầy cho biết vùng tận cùng “miệt dưới” của nguyên tử và phân tử vẫn còn là những vùng phì nhiêu bát ngát chờ đợi con người đến thao túng khai hoang! Tuy nhiên con người phải chờ đến 40 năm mới nhìn thấy sự bùng nổ của nền công nghệ nano chủ yếu sử dụng phương pháp “từ dưới lên”. Nền công nghệ nầy đang có tác động mạnh lên nền công nghệ “cổ điển” hiện tại và cũng là một động lực của những công trình nghiên cứu đa ngành (multi-discipline) bao gồm vật lý, hóa học, vật liệu học, sinh học, toán học, tin học v.v… Đây là một cuộc cách mạng kỹ nghệ của loài người ở thế kỷ 21. Nó sẽ mang lại cho nhân loại những thay đổi khoa học kỹ thuật mang tính đột phá và có tầm ảnh hưởng sâu xa trong sinh hoạt xã hội, văn hóa, kinh tế hơn cả cuộc cách mạng kỹ nghệ ở thế kỷ 18. Đàng sau bức bình phong công nghệ nano là những vật liệu nano. Trong những vật liệu nầy xuất hiện hai dạng carbon: phân tử fullerene C60 có hình dạng trái bóng đá và ống nano carbon (carbon nanotube). Sự phát hiện của hai dạng carbon ở thập niên 80 và 90 ở thế kỷ trước có một trùng hợp thời điểm với sự ra đời và phát triển của công nghệ nano. Việc khám phá fullerene và ống nano carbon là tập hợp của nhiều sự kiện ngẫu nhiên. Gọi là ngẫu nhiên nhưng thật ra là những kết quả hết sức ngoạn mục phản ảnh một tinh thần làm việc miệt mài nhưng vẫn phóng khoáng lạc quan, một tư duy phân tích bén nhạy nhưng không xơ cứng giáo điều của nhà khoa học. Hiện nay, hằng trăm trung tâm nghiên cứu lớn nhỏ về công nghệ nano được thành lập khắp nơi trên thế giới đứng đầu là Mỹ, Nhật Bản, Âu Châu, Trung Quốc với kinh phí toàn cầu trong vài năm tới sẽ tăng đến hằng chục tỷ Mỹ kim mỗi năm. Đối với một số nước công nghệ nano và bộ môn fullerene/ống nanocarbon là ưu tiên quốc gia cho các đề án nghiên cứu và triển khai. Trong bài viết nầy chúng ta hãy nhìn xem có thật sự là con người đang đi vào một cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật mở ra một thời đại hoàng kim công nghệ chưa từng có trong lịch sử nhân loại. Và có thật sự là nền công nghệ silicon của thế kỷ 20 đang từ giã “cuộc hí trường” để được thay thế bởi nền công nghệ carbon. Quả bóng đá C60 Năm 1985, một nhóm nghiên cứu bao gồm Harold Kroto (University of Sussex, Anh Quốc) và Sean O’Brien, Robert Curl, Richard Smalley (Rice University, Texas, Mỹ) khám phá ra một phân tử chứa 60 nguyên tử carbon, viết tắt là C60. Giáo sư Kroto là một nhà nghiên cứu hóa học thiên văn. Vào thập niên 70, ông đã có một chương trình nghiên cứu những chuỗi dài các nguyên tử carbon trong các đám mây bụi giữa các vì sao (interstellar dust). Ông liên lạc với nhóm của Curl và Smalley và dùng quang phổ kế laser của nhóm nầy để mô phỏng điều kiện hình thành của các chuỗi carbon trong các đám mây vũ trụ. Họ không những có thể tái tạo những chuỗi carbon mà còn tình cờ khám phá một phân tử rất bền chứa chính xác 60 nguyên tử carbon. Sự khám phá C60 xoay hướng nghiên cứu của nhóm nầy từ chuyện tìm kiếm những thành phần của vật chất tối (dark matter) trong vũ trụ đến một lĩnh vực hoàn toàn mới lạ liên hệ đến khoa vật liệu (Materials Science). Năm 1996, Kroto, Curl và Smalley được giải Nobel Hóa học cho sự khám phá nầy. Trước C60 người ta chỉ biết carbon qua ba dạng: dạng vô định hình (amorphous) như than đá, than củi, bồ hóng (lọ nồi), dạng than chì (graphite) dùng cho lõi bút chì và dạng kim cương (Hình 1). Sự khác nhau về hình dạng, màu mè, giá cả và cường độ yêu chuộng của nữ giới giữa than đá, than chì và kim cương thì quả là một trời một vực. Tuy nhiên, sự khác nhau trong cấu trúc hóa học lại khá đơn giản. Như cái tên đã định nghĩa, dạng vô định hình không có một cấu trúc nhất định. Trong than chì các nguyên tố carbon nằm trên một mặt phẳng thành những lục giác giống như một tổ ong. Cấu trúc nầy hình thành những mặt phẳng nằm chồng chất lên nhau mang những electron pi di động tự do. Than chì dẫn điện nhờ những electron di động nầy. Trong kim cương những electron pi kết hợp trở thành những nối hóa học liên kết những mặt phẳng carbon và làm cho chất nầy có một độ cứng khác thường và không dẫn điện. Hình 1: Tám loại carbon theo thứ tự từ trái sang phải: (a) Kim cương, (b) Than chì, (c) Lonsdaleite, (d) C60, (e) C540, (f) C70, (g) Carbon vô định hình (h) Ống nano carbon (Nguồn: Wikipedia). Sự khám phá của C60 cho carbon một dạng thứ tư. Sau khi nhận diện C60 từ quang phổ hấp thụ Kroto, Curl và Smalley bắt đầu tạo mô hình cho cấu trúc của C60. Trong quá trình nầy các ông nhanh chóng nhận ra rằng các nguyên tố carbon không thể sắp phẳng theo kiểu lục giác tổ ong của than chì, nhưng có thể sắp xếp thành một quả cầu tròn trong đó hình lục giác xen kẻ với hình ngũ giác giống như trái bóng đá với đường kính vào khoảng 1 nm (Hình 1d và 2). Phân tử mới nầy được đặt tên là buckminster fullerene theo tên lót và họ của kiến trúc sư Richard Buckminster Fuller. Ông Fuller là người sáng tạo ra cấu trúc mái vòm hình cầu với mô dạng lục giác (Hình 3). Cho vắn tắt người ta thường gọi C60 là fullerene hay là bucky ball. Hình 2: Quả bóng đá phân tử C60 với đường kính vào khoảng 1 nm. Hình 3: Kiến trúc sư Richard Buckminster Fuller và mái vòm hình cầu với mô dạng lục giác. Trong việc quyết định trao giải Nobel, Viện Hàn Lâm Khoa Học Thụy Điển đã quên mất công lao của giáo sư Eiji Osawa. Ông là người đầu tiên đã tiên đoán sự hiện hữu của C60. Tôi tình cờ gặp ông tại một cuộc hội thảo khoa học chuyên ngành. Cũng như phần lớn các giáo sư người Nhật Bản khác, giáo sư Osawa là một người khả kính, điềm đạm và khiêm tốn. Khi tôi gợi chuyện C60 và giải Nobel, ông mở nụ cười hiền hòa tâm sự “Không được Nobel tôi tiếc lắm chứ vì C60 là đứa con khoa học của tôi mà. Tôi tiên đoán C60 vào năm 1970 khi tôi vừa mới được bổ nhiệm Giảng Viên tại Đại Học Hokkaido. Vì tôi viết bằng tiếng Nhật và đăng bài báo cáo của tôi trên tạp chí Kagaku (Hóa Học) năm 1970 [3] nên không được các đồng nghiệp quốc tế lưu ý đến. Một năm sau tôi viết lại thành một chương cho một quyển sách giáo khoa, cũng bằng tiếng Nhật”. Tôi hỏi “Nếu thầy đã tiên đoán như vậy thì tại sao thầy không làm một thí nghiệm để kiểm chứng”. Ông bộc bạch “Theo sự tính toán của tôi thì năng lượng hoạt tính của phản ứng tạo ra C60 rất cao. Tôi không thể hình dung được một chất xúc tác nào có thể hạ thấp năng lượng hoạt tính để phản ứng có thể xảy ra. Nhưng tôi đã hình dung được cấu trúc của nó trong một lần tôi nhìn đứa con trai của tôi đùa giỡn với trái bóng đá trong công viên gần nhà. Tôi cũng không nghĩ ra một phương tiện vật lý như dùng laser hoặc tia có năng lượng cao như nhóm Smalley đã làm để kích động phản ứng. Hơn nữa, ở thời điểm đó tôi mới vừa làm Giảng Viên nên cần phải tạo một dấu ấn nào đó trong phân khoa. Tôi cảm thấy việc tổng hợp C60 quá nhiều khó khăn nên đành chọn một hướng nghiên cứu khác”. Có một điều làm cho ông được an ủi phần nào là trong bài diễn văn nhận giải Nobel Kroto, Curl và Smalley đã đề cập đến thành quả tiên phong của ông. Ông đã gởi tặng tôi bài báo cáo khoa học mang tính lịch sử nầy (Hình 4). Hình 4: Tựa đề bài báo cáo “Họ chất thơm siêu đẳng” (Super-aromaticity) viết vào năm 1970 [3] và quả bóng đá C60 trong bài viết. Như giáo sư Osawa đã trình bày, ở điều kiện và nhiệt độ bình thường việc tổng hợp C60 là một việc bất khả thi theo các tiêu chuẩn nhiệt động học (thermodynamics). Vì là một nhà hóa học thiên văn, Kroto tiếp cận vấn đề bằng một phương thức khác. Tháng 9 năm 1985, trong thời gian làm việc tại Rice University ông dùng tia laser của Curl và Smalley bắn vào than chì để tái tạo sự tương tác của các tia vũ trụ và carbon trong không gian. Trong phổ ký khối lượng (mass spectrography) của các sản phẩm tạo thành xuất hiện hai đỉnh rất to chỉ định C60 và C70. Một bất ngờ nhưng Kroto, Curl và Smalley biết ngay đây là một khám phá đổi đời “kinh thiên động địa”. Khi tia laser bắn vào một vùng nào đó của vật chất thì sẽ nâng nhiệt độ vùng đó lên cao hằng ngàn độ, thậm chí hằng chục ngàn độ. Ở nhiệt độ cao những chướng ngại nhiệt động học không còn là vấn đề và sự tạo thành C60 trở nên rất thuận lợi. Việc khám phá C60 đã làm chấn động hầu hết mọi ngành nghiên cứu khoa học. Đặc biệt đối với môn hóa học hữu cơ nó đã tạo ra một nguồn sinh khí mới cho ngành nghiên cứu quá cổ điển nầy. Sự khám phá có tầm quan trọng hơn sự khám phá cấu trúc vòng nhân benzene của Kekule gần 150 năm trước. Benzene đã mở ra toàn bộ ngành hóa học của hợp chất thơm (aromatic compounds). C60 đã mở ra ngành “Hóa học fullerene” đi song song với sự phát triển của ngành công nghệ nano hiện nay. Kroto, Curl và Smalley chỉ cho biết sự hiện hữu của C60, nhưng tổng hợp C60 cho việc nghiên cứu và ứng dụng phải đợi đến năm 1990 khi Krätschmer và Huffman đưa ra phương pháp tổng hợp với một sản lượng lớn. Nhờ vào phương pháp nầy đến năm 1997 đã có hơn 9000 hợp chất dựa trên fullerene được tổng hợp, hơn 20 000 báo cáo khoa học đăng trên các tạp chí chuyên ngành. Những người nghiên cứu hóa hữu cơ thường có nhiều nỗi ám ảnh và niềm đam mê đối với những cấu trúc phân tử đối xứng và cấu trúc lồng (cage structure), nên fullerene trở thành một lĩnh vực nghiên cứu mầu mỡ trong bộ môn nầy. Họ tổng hợp những fullerene cao hơn C60 như C70 (70 nguyên tử carbon, hình bóng bầu dục), C84 (84 nguyên tử carbon, hình quả đậu phọng). Họ kết hợp những nhóm chức (functional group) để chức năng hóa (functionalization) fullerene, gắn fullerene vào polymer để tổng hợp những dược liệu hay vật liệu cho áp dụng quang điện tử. Lịch sử fullerene lâu đời hay non trẻ tùy vào hai cách nhìn khác nhau. Nghiên cứu fullerene thật ra rất ngắn chỉ hơn 20 năm kể từ ngày phổ ký khối lượng của Curl và Smalley cho biết sự hiện diện của C60 và C70, nhưng sự hiện hữu của fullerene có lẽ còn sớm hơn sự xuất hiện của loài người. Nó có trong những đám mây bụi trong vũ trụ, mỏ than, bồ hóng từ những ngọn nến lung linh hoặc những nơi khiêm tốn hơn như ở lò sưởi than, cái bếp nhà quê đen đui đủi vì lọ nồi… Người ta không tìm được C60 vì hàm lượng rất nhỏ và thường bị than vô định hình phủ lấp. Khi màn bí mật C60 được vén mở, người ta nghĩ ngay đến những áp dụng thực tiễn của C60. Người ta kết hợp C60 với potassium (K) để tạo ra chất siêu dẫn hữu cơ ở nhiệt độ 18 K (-255 °C). Một số nhà nghiên cứu sinh học hy vọng có thể dùng C60 điều chế dược phẩm trị liệu bịnh AIDS. Trong vật lý, rất nhiều đề nghị áp dụng C60 để chế tạo những trang cụ (device) quang điện tử trong công nghệ cao. Tuy nhiên, trên mặt áp dụng các nhà khoa học thường mắc phải một căn bệnh chung là “lạc quan quá độ”. Cấu trúc tròn trịa, đối xứng của C60 đã được tạp chí Science tôn vinh là “phân tử của năm 1991″, nhưng cái xinh đẹp hấp dẫn không phải lúc nào cũng đưa đến kết quả thực tiễn hoàn mỹ. Hai yếu tố làm C60 giảm tính thực tế là: (1) giá cả quá cao (giá cho 1 gram là vài trăm Mỹ kim hoặc cao hơn cho tinh chất, so với giá vàng vào khoảng $10/g) và (2) C60 không hòa tan trong dung môi rất bất lợi cho việc gia công. Những hồ hởi ban đầu trong cộng đồng nghiên cứu khoa học dành cho fullerene bị dập tắc nhanh chóng vì những trở ngại nầy. Thậm chí ngay trong công nghệ “thấp”, chẳng hạn dùng C60 như một chất phụ gia (additives) cho dầu nhớt làm giảm độ ma xát vẫn không địch nổi về giá cả và hiệu quả của những chất phụ gia thông thường. Tuần báo The Economist có lần phê bình “Cái công nghệ duy nhất mà quả bóng bucky đã thực sự cách mạng là sản xuất những bài báo cáo khoa học” (The only industry the buckyball has really revolutionized is the generation of scientific papers)! Nhưng viễn ảnh của C60 trong áp dụng công nghệ không đến nổi tăm tối như các nhà bình luận kinh tế đã hấp tấp dự đoán. Sự kiên trì của những người làm khoa học lúc nào cũng cho thấy một niềm lạc quan của “những tia sáng ở cuối đường hầm”. Gần đây công ty Nano-C (Mỹ) tuyên bố khả năng sản xuất hằng tấn C60 cho giới công nghệ. Một nhà máy thí điểm tại Nhật đang có khả năng chế tạo 40 tấn hằng năm và sẽ lên đến vài trăm tấn khi nhà máy được nâng cấp. Phương pháp sản xuất hàng loạt sẽ làm giảm giá C60 đến mức $5/g và có thể $1/g trong một tương lai không xa. Đây là một bước nhảy vĩ đại so với những năm đầu ở thập niên 90 khi người ta chỉ thu lượm vài miligram C60 ở mỗi lần tổng hợp khó khăn và giá cho mỗi gram có lúc lên đến $1500/g. Nhà sản xuất dự đoán nhu cầu C60 sẽ tăng nhanh trong vài năm tới cho việc chế biến dược liệu, dầu nhớt cao cấp và mỹ phẩm trang điểm. Câu chuyện cô bé Lọ Lem mãi mãi là một câu chuyện tình làm thổn thức nhiều con tim trẻ. Cô bé bị bà mẹ ghẻ hành hạ lúc nào cũng phải quét dọn lò sưởi nên mặt mũi dính đầy lọ nồi. Bà Tiên với chiếc đũa thần biến nàng thành một tiểu thư đài các được trang điểm cực kỳ diễm lệ để dự những buổi khiêu vũ của chàng hòang tử độc thân đa tình. Có lẽ nàng được trang điểm với những mỹ phẩm chứa C60, nàng sẽ đeo những chuỗi kim cương carbon vô giá. Nhưng sau nửa đêm nàng sẽ trở lại cô bé đầy lọ…. Nhìn từ quan điểm của hóa học carbon, chuyện tình khi đượm tính khoa học có thể làm thất vọng nhiều tâm hồn lãng mạn nhưng tất cả chỉ là câu chuyện carbon ở những trạng thái khác nhau! Trở lại thực tế của thế kỷ 21. Khả năng áp dụng fullerene trong công nghệ cao liên quan đến quang học và quang điện tử đang được tích cực khảo sát ở nhiều cơ quan nghiên cứu trên thế giới. Tạp chí Journal of Materials Chemistry xuất bản một số đặc biệt tổng kết những thành quả mới nhất của nghiên cứu fullerene [4]. Một trong ứng dụng có tầm quan trọng đặc biệt là đặc tính photovoltaic của C60 tức là khả năng biến năng lượng mặt trời thành điện còn gọi là pin mặt trời. Loại pin nầy được chế tạo từ C60 và polymer dẫn điện (electrically conducting polymers). Mặc dù hiệu suất chuyển hoán năng lượng vẫn chưa bì kịp pin mặt trời silicon đang được phổ biến trên thương trường, loại pin mặt trời hữu cơ nầy sẽ cho những đặc điểm không có ở silicon như dễ gia công, giá rẻ, nhẹ, mỏng và mềm. Ống Nano Carbon Kroto vì niềm đam mê tái tạo những chuỗi carbon dài trong các đám mây bụi vũ trụ tình cờ phát hiện fullerene. Ngẫu nhiên nầy được nối tiếp với ngẫu nhiên khác. Sáu năm sau (1991), tiến sĩ Sumio Iijima một nghiên cứu viên của công ty NEC (Nhật Bản) cũng vì niềm đam mê tìm hiểu fullerene lại tình cờ phát hiện qua kính hiển vi điện tử ống nano carbon – “người em họ” của C60 [5]. C60 có hình dạng quả bóng đá, nhưng ống nano carbon (gọi tắt: ống nano) giống như một quả mướp dài với đường kính vài nanometer (nm) và chiều dài có thể dài đến vài trăm micrometer (10-6 m), vì vậy có cái tên gọi “ống nano” (Hình 1h và 5). Với đường kính vài nm ống nano carbon nhỏ hơn sợi tóc 100 000 lần. Chỉ trong vòng vài năm từ lúc được phát hiện, “người em họ” cho thấy có rất nhiều ứng dụng thực tế hơn C60. Cấu trúc hình ống có cơ tính (mechanical properties) và điện tính (electrical/electronic properties) khác thường và đã làm kinh ngạc nhiều nhà khoa học trong các cơ quan nghiên cứu, đại học và doanh nghiệp trên thế giới. Ống nano có sức bền siêu việt, độ dẫn nhiệt cao (thermal conduction) và nhiều tính chất điện tử thú vị. Với một loạt đặc tính hấp dẫn nầy nhiều phòng nghiên cứu đã phải chuyển hướng nghiên cứu từ C60 sang ống nano. Hình 5: Ống nano carbon Việc chế tạo ống nano có thể thực hiện bằng cách phóng điện hồ quang (arc discharge) hoặc dùng laser (laser ablation) trên một vật liệu gốc chứa carbon hoặc phun vật liệu nầy qua một lò ở nhiệt độ 800 – 1200 °C (chemical vapour deposition, CVD). Hình thành ống carbon không phức tạp nhưng tạo ra những ống nano giống nhau cùng đặc tính trong những đợt tổng hợp khác nhau và sau đó tinh chế để gạn lọc tạp chất đòi hỏi những điều kiện vận hành một cách cực kỳ chính xác. Tùy vào điều kiện chế tạo và vật liệu gốc người ta có thể tổng hợp ống nano một vỏ (single-wall carbon nanotube, SWNT), vỏ đôi (double-wall carbon nanotube, DWNT) và nhiều vỏ (multi-wall carbon nanotube, MWNT). MWNT là một tập hợp của SWNT giống như con búp bê Nga (Russian doll) (Hình 6). Ống nano được Iijima phát hiện đầu tiên thuộc loại MWNT. Richard Smalley (Rice University) một lần nữa đã phát huy tài năng của mình qua phương pháp laser để chế tạo SWNT với hiệu suất rất cao. Phương pháp nầy đã được thương mãi hóa để sản xuất SWMT cho công nghệ. Giá cho SWNT và DWNT tinh chế vẫn còn rất cao ở mức $500/g. MWNT dễ tổng hợp hơn SWNT nên giá ở mức $100/g. Gần đây Mitsui (Nhật Bản) có thể sản xuất 120 tấn MWNT/năm cho nhu cầu công nghệ với giá $75/kg. Hình 6: Ống nano carbon nhiều vỏ (MWNT) chụp bằng kính hiển vi điện tử. Khoảng cách giữa hai vỏ là 0.34 nm và đường kính của vỏ ngoài cùng là 6.5 nm [5]. Người ta đã định được độ bền (strength) và độ cứng (stiffness, Young’s modulus) của ống nano. Kết quả thí nghiệm cho thấy ống nano bền hơn thép 100 lần nhưng nhẹ hơn thép 6 lần. Như vậy, có thể nói là ống nano là một vật liệu có cơ tính cao nhất so với các vật liệu người ta biết từ trước đến nay. Tuy nhiên, một vấn đề lớn hiện nay cho các nhà vật liệu học (materials scientist) là làm sao xe những ống nano thành tơ sợi (nanotube fibres) cho những ứng dụng thực tế mà vẫn giữ được cơ tính tuyệt vời cố hữu của các ống nano tạo thành. Nhóm nghiên cứu của giáo sư Ray Baughman (University of Texas, Mỹ) [6] đã phát minh ra một quá trình xe sợi ống nano cho ra sợi với cơ tính cao hơn thép và tương đương với tơ nhện (spider silk). Tơ nhện được biết là một loại tơ thiên nhiên có cơ tính cao nhất trong các loại tơ sợi. Kinh nghiệm cho thấy một con ruồi bay với tốc độ cao nhất vẫn không bao giờ làm thủng lưới nhện. Nếu sự kiện nầy được phóng đại vài chục ngàn lần để sợi tơ nhện có đường kính bằng cây bút chì, sợi tơ có thể kéo ngừng lại chiếc phi cơ 747 đang bay trên không! Mặc dù độ cứng của sợi ống nano do nhóm Baughman làm ra chỉ bằng 1/10 độ cứng của từng ống nano riêng lẻ, sợi Baughman vẫn chưa phải “siêu cứng” nhưng đã hơn hẳn Kevlar [7] về sức bền và nếu điều kiện sản xuất hàng loạt cho phép nó có thể thay thế Kevlar dùng trong những chiếc áo giáp cá nhân chống đạn trong tương lai. Quá trình xe sợi của nhóm Baughman chứng tỏ khả năng chế tạo sợi ống nano với những cơ tính vĩ mô càng lúc càng gần đến cơ tính ở thang phân tử. Quá trình nầy đã kích động nhiều nhóm nghiên cứu khác trong cuộc chạy đua chế tạo ra một loại sợi siêu cứng, siêu bền và siêu hữu ích chưa từng có trong lịch sử khoa học kỹ thuật. Với dạng hình ống dài và cơ tính lý tưởng, ống nano carbon được cho vào các loại polymer (plastic) để tạo những sản phẩm nano-composite [8]. Thật ra, composite dùng những chất độn (filler) có hình dài để tăng cơ tính không phải là những gì mới lạ. Từ 6000 năm trước nhân loại đã trộn bùn với rơm để làm gạch. Ở những vùng sâu vùng xa người dân vẫn còn dùng đất sét và rơm để làm tường. Hiện tại, chất độn kim loại hay ceramic là những vật liệu phổ biến được dùng trong polymer để tăng cường cơ tính thay thế kim loại. Người ta tin rằng ống nano carbon sẽ là một chất độn “tối thượng” cho polymer nano-composite. Vài phần trăm ống nano carbon có thể gia tăng độ bền, độ cứng và độ dai (toughness) của polymer (plastic) lên nhiều lần. Các công ty chế tạo ô tô đang triển khai polymer nano-composite cho các bộ phận xe hơi. Đặc điểm của các composite nầy là nhẹ và bền chắc. Công ty ô tô GM (Mỹ) dự trù sẽ dùng 500 tấn ống nano/năm trong vòng vài năm tới. Một cơ tính khác của ống nano đang được khảo sát hiện nay là đặc tính làm giảm sốc (shock damping), chống rung [9]. Tính chất rất quan trọng nầy sẽ mang đến những ứng dụng dân sự lẫn quốc phòng. Điện tính và đặc tính điện tử của ống nano đã thu hút nhiều sự chú ý của các nhà vật lý và thiết kế điện tử vi mạch. Nhờ ở dạng hình ống và các electron tự do pi trong ống, các electron tự do có thể tải điện nhưng ít chịu sự phân tán electron (gọi là ballistic conduction). Sự phân tán electron là nguyên nhân điện trở gây ra sự phát nhiệt thường thấy ở chất bán dẫn hay kim loại. Nói một cách khác, ống nano có khả năng tải điện hữu hiệu vì ít phát nhiệt. Công nghiệp điện tử được xây dựng và phát triển dựa vào kỹ thuật thu nhỏ. Transistor là một linh kiện chính trong các mạch điện. Phương pháp “từ trên xuống” đã được áp dụng để thu nhỏ transistor có độ to khoảng vài cm ở thời điểm phát minh (năm 1947) cho đến ngày hôm nay thì đến bậc nanometer; vài triệu lần nhỏ hơn. “Định luật” Moore (Moore’s law) [10] cho biết rằng cứ mỗi hai năm mật độ của các transistor được nhồi nhét vào một silicon chip sẽ tăng gấp đôi nhờ vào kỹ thuật chế biến thu nhỏ và đặc tính của silicon. Định luật đã đúng hơn 40 năm qua kể từ năm 1965 và cũng sẽ tiếp tục đúng trong vòng 10 năm tới. Lúc đó đặc tính thu nhỏ của silicon sẽ đến một mức bảo hòa và dừng lại ở một kích thước nhất định nào đó. Độ nhỏ nhất có thể đạt được của một silicon chip là 180 nm và cũng là giới hạn trong kỹ thuật làm chip hiện nay. “Độ lớn” 180 nm rất nhỏ (nhỏ hơn sợi tóc 500 lần) và hiệu năng tải điện của silicon càng giảm vì càng nhỏ sự phát nhiệt càng cao. Tuy nhiên 180 nm vẫn còn rất to so với đường kính vài nm của ống nano. Ở kích thước nầy ống nano vẫn còn có thể tải điện mà không sợ phát nhiệt. Như vậy, đặc tính tải điện không phát nhiệt và khả năng tạo thành các linh kiện điện tử như diode và transistor của ống nano ở kích thước phân tử chỉ ra một hướng nghiên cứu mới là nano-điện tử (nano-electronics) nối tiếp vai trò thu nhỏ của vi điện tử (micro-electronics) mà silicon đang ở địa vị độc tôn. Một đặc tính khác của ống nano là sự phát xạ trường (field emission). Khi điện thế được áp đặt vào một đầu của ống nano đầu kia sẽ liên tục phát ra electron [11]. Đã có nhiều vật liệu hoặc trang cụ (thí dụ: ống tia âm cực, cathode ray tube) có đặc tính phát xạ trường nhưng ống nano có thể vận hành ở điện thế thấp, phát xạ trong một thời gian dài mà không bị tổn hại. Áp dụng trực tiếp của phát xạ trường là màn hình TV và vi tính. Đây là một công nghệ mang lại hằng tỉ Mỹ kim mỗi năm. Màn hình mỏng tinh thể lỏng đang thay thế dần các màn hình ống tia âm cực nặng nề, kềnh càng. Ống nano có thể làm màn hình mỏng hơn nữa, rõ nét và dùng điện 10 lần ít hơn. Đặc tính phát xạ trường của ống nano cho thấy khả năng thay thế màn hình tinh thể lỏng trong một tương lai gần mặc dù màn hình nầy hiện rất thông dụng và đang được ưa chuộng. Tập đoàn Samsung (Hàn Quốc) tích cực thương mãi hoá màn hình ống nano. Ngoài ra, ống nano còn cho nhiều áp dụng khác chẳng hạn dùng trong bộ cảm ứng (sensor) để phát hiện ánh sáng, nhiệt, sóng điện từ hoặc những hóa chất độc hại với độ nhạy rất cao. Ống nano tự thân hoặc kết hợp với polymer dẫn điện để biến chế thành cơ bắp nhân tạo (artificial muscle, actuator). Cơ bắp nhân tạo là một mô phỏng của cơ bắp sinh vật biến đổi điện năng thành cơ năng; khi có một dòng điện chạy qua cơ bắp sẽ cho một tác lực. Cơ bắp nhân tạo là một trong những bộ phận quan trọng tạo thành con robot hoặc hệ thống cơ điện vi mô (micro electromechanical system, MEMS). Nhóm nghiên cứu của giáo sư Gordon Wallace và Geoff Spinks (University of Wollongong, Úc) có những thành quả nổi bật trong lĩnh vực nầy. Ống nano cũng có mặt trong sinh học. Một báo cáo khoa học mới đây cho biết tế bào xương rất tương thích (compatible) với ống nano [12]. Ống nano được sử dụng như giàn giáo (scaffold) để các tế bào xương tăng trưởng và phát triển. Đây là kết quả rất quan trọng có thể triển khai để cách mạng hóa việc ghép và trị liệu xương. ******* Trong lĩnh vực áp dụng, ống nano hơn hẳn người anh cả fullerene. Khi những nhà khoa học cùng với các doanh nhân loay hoay tìm kiếm một hướng đi thực dụng cho C60 thì bỗng nhiên thấy kho tàng ống nano hiện ra trước mắt. Quả bóng đá C60 đã đem giải Nobel cho Kroto, Curl và Smalley, nhưng ống nano đang đem đến con người nhiều áp dụng thực tiễn và một cuộc cách mạng khoa học chưa từng có bao trùm tất cả mọi hoạt động kinh tế xã hội mà ở thời điểm phát hiện Sumio Iijima có thể chưa hình dung hết. Sự khám phá fullerene và ống nano carbon đang làm thay đổi toàn diện bộ mặt phát triển khoa học và công nghệ của thế kỷ 21. Cơ tính, điện tính, sự truyền nhiệt và tính dẫn điện đặc biệt của ống nano đưa đến hàng trăm đặc tính hữu dụng khác nhau đã kích thích vô số nghiên cứu cơ bản đa ngành cũng như những nghiên cứu ứng dụng từ vật liệu học đến điện tử học, từ vật lý đến y học. Những kết quả nghiên cứu đã cho thấy ống nano đang trở thành một bộ phận cấu thành chủ yếu cho các dụng cụ điện tử tương lai. Sự hiện diện của ống nano trong các áp dụng điện tử học đã làm các nhà thiết kế vi mạch phải suy nghĩ lại cơ cấu vận hành của các công cụ máy móc dựa trên silicon chip. Liệu ống nano sẽ bổ sung cho silicon trong tương lai hay thời đại silicon sẽ chấm dứt để nhường bước cho thời đại ống nano? Dù ở kịch bản nào, những linh kiện điện tử sẽ phải thu nhỏ đến thang phân tử. Phương pháp “từ trên xuống” sẽ được thay thế bằng phương pháp “từ dưới lên”. Chúng ta sẽ thấy transistor phân tử (molecular transistor), diode phân tử, tụ điện phân tử v.v…. Thời đại phân tử điện tử học (molecular electronics) sẽ xuất hiện với những định luật mới dựa trên cơ học lượng tử và một loạt dụng cụ điện tử thu nhỏ ở kích thước nano. Chúng ta đang vươn tới nền công nghệ nano. Liệu lúc đó ống nano có là một vật liệu chủ yếu như silicon trong ngành vi điện tử hiện tại? Chúng ta hãy chờ xem. 25 April 2006 (Shizukana aki no hi) (Đã đăng trên mạng erct.com, khoahoc.net. Có bổ sung cho Vietsciences) Ghi Chú và Tài Liệu Tham Khảo 1. Đường kính một nguyên tử vào khoảng 0.1 nm. 2. Phương pháp “từ trên xuống” là dùng những vật liệu to rồi biến chế thành những công cụ nhỏ. Một thí dụ điển hình của phương pháp nầy là chế tạo silicon chip cho máy vi tính. Chip được chế tạo càng lúc càng nhỏ để làm ra những máy vi tính càng hữu hiệu, gọn và mỏng. Một thí dụ của phương pháp “từ dưới lên” là quá trình tổng hợp protein của các vật sống (living body). Phân tử DNA tạo ra RNA để chuyển hóa tạo ra protein với các chức năng khác nhau. Các protein lại kết hợp với nhau để tạo ra tế bào ở một bậc cao hơn rồi sau đó tạo ra vật thể. Quá trình thụ tinh tạo phôi rồi tạo ra sinh vật và con người là một thí dụ tương tự. Trong ngành công nghệ nano chúng ta đang bắt chước thiên nhiên trong quá trình “từ dưới lên”. 3. E. Osawa, “Super-aromaticity”, Kagaku (Chemistry) 1970, 25 (9), 854 4. “Functionalised Fullerene Materials”, Journal of Materials Chemistry 2002, 12 (7) 5. S. Iijima, “Carbon nanotubes”, MRS Bulletin November 1994, volume XIX, 43 6. A. B. Dalton, S. Collins, E. Muñoz, J. M. Razal, V. H. Ebron, J. P. Ferraris, J. N. Coleman, B. G. Kim and R. H. Baughman, “Super-tough carbon-nanotube fibres”, Nature 2003, 423, 703 7. Kevlar là thương hiệu của sợi poly-paraphenylene terephthalamide được dùng trong áo giáp và mũ cối quân đội. 8. Composite là vật liệu hỗn hợp của (ít nhất) hai vật liệu riêng biệt với những đặc tính bổ sung cho nhau. Bùn và rơm là một thí dụ. Bê tông cũng là một dạng composite. 9. J. Suhr, N. Koratkar, P. Keblinski and P. Ajayan, “Viscoelasticity in carbon nanotube composites”, Nature Materials 2005, 4, 134 10. “Định luật” nầy không đi từ lý thuyết mà chỉ dựa vào sự cảm nhận của Gordon Moore, một trong những nhà sáng lập của công ty Intel. 11. P. G. Collins and P. Avouris, “Nanotubes for electronics”, Scientific American December 2000, 62 12. L. P. Zanello, B. Zhao, H. Hu, R. C. Haddon, “Bone cell proliferation on carbon nanotubes”, Nano Lett. 2006, 6, 562 © http://vietsciences.free.fr và http://vietsciences.org và http://vietsciences.net Trương Văn Tân

Thời gian là tất cả!

Lập kế hoạch làm việc học tập cho ngày mai ngay hôm nay. Nếu bạn không đợi cho đến khi đến văn phòng rồi mới lên kế hoạch cho ngày làm việc của mình, bạn sẽ tiến xa được hơn thế.

Hãy lập bản danh sách những việc cần làm từ tối hôm trước. Việc quan trọng nhất nên được ưu tiên đứng đầu danh sách. Ngay sau đó là việc quan trọng thứ 2… Hãy sắp xếp các công việc của bạn theo mức độ quan trọng giảm dần. Nhờ đó mà bạn sẽ dễ dàng hoàn thành cộng việc hơn. Dù việc này nghe có vẻ đơn giản, nhưng có rất ít người thực hiện mà thường quyết định bắt tay vào những nhiệm vụ dễ dàng hơn chứ không nhất thiết phải là quan trọng nhất.

Đừng cố nhớ những công việc cần làm. Bạn nên nhớ rằng một cây bút có thể làm được nhiều việc hơn là bạn tưởng. Hãy tạo thói quen liệt kê những việc mà bạn cần làm và dành trí nhớ của mình cho những công việc mang tính bao quát hơn.

Ngủ. Bạn có thể có một bản danh sách lớn các việc cần làm vào ngày mai song nếu bạn mệt mỏi thì hiệu quả công việc sẽ bị ảnh hưởng không có lợi. Vì thế hãy sắp xếp để có đủ thời gian cho giấc ngủ.

Dành thời gian nghỉ sau bữa trưa. Sau nhiều giờ làm việc, bạn sẽ bắt đầu cảm thấy mệt mỏi. Cho dù chúng ta có thể làm việc suốt buổi trưa mà vẫn đạt hiệu quả tốt, nhưng điều đó không phải là sự lựa chọn tối ưu. Vấn đề quan trọng là bạn sẽ làm việc hiệu quả hơn nhiều đến nhường nào. Vì thế nếu bạn dành thời gian nghỉ trưa, thậm chí dù chỉ 15 phút cũng là cho mình cơ hội để nạp đầy năng lượng để giải quyết công việc buổi chiều một cách hiệu quả hơn.

Trước khi cuốn sách “Làm việc chỉ với 4 tiếng/tuần” – một trong những cuốn sách bán chạy nhất, giúp Timothy Ferriss trở nên nổi tiếng thì ông đã được biết đến như một nhà doanh nghiệp, một nhà phát triển và phân phối các sản phẩm thể thao có trụ sở tại San Jose, Calif.

Ông đã làm việc 15 tiếng một ngày và cảm thấy thật sự kiệt sức. Trong một bài báo được đăng trên tạp chí Fortune Small Business, ông viết: một trong những điều tuyệt nhất đến với ông là việc ông khám phá ra phương pháp làm việc của nhà kinh tế Vilfredo Pareto. Ông Vilfredo đã cho rằng rằng 20% dân số nắm giữ 80% tài sản quốc gia nước ông. Sau đó nhiều người nhận ra rằng nguyên tắc này có thể được áp dụng trọng nhiều lĩnh vực ví như công việc kinh doanh của các công ty, nơi mà 80% lợi nhuận đến từ 20% khách hàng.

Ông Ferriss nhận thấy rằng chỉ 5 trong số 120 khách hàng đã đóng góp tới 95% tổng thu nhập của công ty ông. Và ông cũng hiểu rằng việc kinh doanh của ông là hướng vào họ. Điều này đã đặt ra câu hỏi cho các nhà doanh nghiệp khác: nguồn lợi tức chính của họ đến từ đâu? Và liệu họ có chắc chúng đến từ đó không?

Không biện hộ

Khi được yêu cầu giải thích vì sao họ thất bại trong việc quản lý thời gian của mình, một lý do chung họ đưa ra chính là “sự quá tải về thông tin”. Có quá nhiều thông tin, số liệu mà họ phải cập nhật hàng ngày. David Allen, tác giả của cuốn sách “Hoàn thành công việc” đã tìm ra lời đáp cho câu hỏi này.

Trong cuốn tạp chí mới tái xuất bản gần đây, ông viết: “Vấn đề không phải là sự quá tải về thông tin. Bởi nếu thật, chúng ta sẽ không khỏi bị choáng ngợp trước lượng thông tin khổng lồ của một thư viện bất kỳ nào đó. Với chiếc máy tính, chỉ việc nhấp chuột vào những kết quả tìm kiếm, và mỗi đường link sẽ dẫn đến vô vàn những trang web khác nhau. Quá tải thông tin chứng tỏ chúng ta quản lý sự tận tâm, tận tuỵ của chính mình chưa được hiệu quả”.

Tại sao phải đợi?

Tạp chí Tâm lý học ngày nay có viết “Trong số những điều khiến chúng ta thất bại, điều rõ ràng nhất chính là sự chần chừ”. Những người chần chừ hay làm hỏng chính công việc của họ. Họ hay gặp nhiều trở ngại trên con đường của chính mình. Họ thậm chí chọn sai con đường và làm tổn hại đến chính danh tiếng của mình. Vấn đề này dường như do bản thân họ gây ra.

Tính chần chừ không phải tự nhiên sinh ra mà được hình thành từ hoàn cảnh. Sự chần chừ được tạo ra dưới hoàn cảnh gia đình song không phải do ảnh hưởng trực tiếp. Đó là sự phản ứng đối với những bậc cha mẹ độc đoán. Sự khắt khe và giáo dục của người cha khiến con họ ít phát triển khả năng tự điều chỉnh bản thân cũng như khả năng tiếp thu các định hướng của chính mình và sau đó là việc học cách thực hiện chúng. Sự chần chừ thậm chí có thể trở thành một dạng của sự nổi loạn vốn chỉ được hình thành trong những hoàn cảnh tương tự.

Thật vậy, tạp chí này đã đưa ra một lời bình chính xác cho sự chần chừ. Và câu nói “Tôi sẽ làm việc hiệu quả nhất khi có nhiều áp lực” hóa ra lại không đúng. Những người hay chần chừ thường không mấy năng động; họ chỉ cảm thấy rằng họ đang trở nên năng động hơn mà thôi”.

Pace Productivity, một công ty chuyên đưa ra những dịch vụ về việc quản lý thời gian hiểu rằng mọi người đều không muốn lãng phí thời gian kể cả khi họ đang ở nhà. Trong tất cả những lời khuyên họ đưa ra thì lời khuyên dưới đây được coi là thú vị nhất.

“Bạn có muốn tránh các cuộc gọi quảng cáo, tiếp thị khi bạn đang dùng bữa? Thật đơn giản. Không nhận bất kỳ cuộc gọi nào trong thời gian đó. Nếu đó là cuộc gọi quan trọng, họ sẽ để lại lời nhắn và gọi lại cho bạn sau”.

Theo Lãnh Đạo

Tin khoa học phải được đưa nhanh, đầy đủ và chính xác

Tin khoa học phải được đưa nhanh, đầy đủ và chính xác… GS Nguyễn Văn Tuấn, Viện Garvan, Úc đã dành cho phóng viên VietNamNet cuộc trao đổi ngắn về vấn đề truyền thông khoa học hiện nay.

- PV: Thưa giáo sư, giữa nhà báo viết về khoa học và nhà khoa học có mối quan hệ tương quan nào trong việc cung cấp thông tin cho đại chúng?

Mô tả ảnh.
Tin khoa học phải được đưa nhanh, đầy đủ và chính xác. Ảnh GS Nguyễn Văn Tuấn tại buổi thuyết trình về truyền thông và khoa học vào ngày 26/3. (Ảnh: M. Linh)

- Giáo sư Nguyễn Văn Tuấn: Trong việc cung cấp thông tin cho đại chúng, theo tôi, thường này sinh một số vấn đề như sau đây. Nhà khoa học hoặc thường hấp tấp công bố kết quả nghiên cứu, hoặc giữ bí mật để tránh phiền phức. Và, thường là nhà khoa học thất bại trong việc giao tiếp với giới truyền thông về khoa học.

Trong khi đó, giới truyền thông thường thiếu khả năng suy luận thông tin khoa học và diễn giải số liệu; trích dẫn sai, sử dụng nguồn thông tin không đáng tin cậy; xu hướng giật gân hoá câu chuyện, không theo dõi câu chuyện từ đầu tới cuối.

Còn về phía công chúng, họ thiếu thông tin về khoa học, hiểu sai về nghiên cứu khoa học, diễn giải sai về kết quả nghiên cứu. Cuối cùng là sự nhầm lẫn giữa giả thuyết khoa học và sự thật khoa học, “phơi nhiễm” những ngụy khoa học.

Chính vì vậy, giữa truyền thông và khoa học có mối liên quan đó là cùng thu nhập thông tin và hai bên cùng phải thành thật. Truyền thông và khoa học có sự tuơng đồng: Mọi nguyên tắc giữa truyền thông và khoa học đều xuất phát từ vấn đề chung đó là công chúng.

- Hiện nay có rất nhiều nhà khoa học viết báo và nhiều nhà báo viết khoa học. Theo ông thì đâu là những thuận lợi và khó khăn của hai giới này khi chuyển tải thông tin đến công chúng?

Mô tả ảnh.
Buổi thuyết trình về truyền thông và khoa học (Ảnh: M. Linh)

- Nhà khoa học viết báo có thuận lợi trước mắt đó là do họ làm khoa học nên họ hiểu rõ về quá trình cũng như hoạt động của khoa học. Họ có thể ứng dụng những nguyên tắc cũng như mô tả vấn đề một cách chính xác hơn giới truyền thông. Tuy nhiên, hạn chế của họ chính là ở chỗ phần lớn các nhà khoa học không có kỹ năng về truyền thông, sử dụng quá nhiều thuật ngữ khoa học đây cũng chính là căn “bệnh” nan giải mà hầu hết các nhà khoa học viết báo gặp phải. Ngoài ra, hạn chế của nhà khoa học viết báo còn thể hiện ở chỗ cách truyền đạt thông tin của họ chưa tốt, gây khó hiểu cho công chúng.

Đối với giới truyền thông viết về lĩnh vực khoa học cũng vậy, họ cũng có những thuận lợi và khó khăn nhất định, cụ thể họ có thuận lợi là “văn hay chữ tốt”, có kỹ năng truyền đạt thông tin và xử lí thông tin một cách nhanh nhạy. Tuy nhiên, họ cũng có những hạn chế đó là không hề hiểu biết nhiều về khoa học, nhất là những từ ngữ chuyên ngành dẫn đến không thể truyền đạt thông tin một cách chính xác nhiều khi gây hiểu lầm cho người đọc. Cái chính nữa là họ không có thời gian tìm hiểu cụ thể vấn đề, họ bị áp lực về thời gian nên nhiều bài báo viết về khoa học chưa có chất lượng, không mang được nhiều  thông tin đến cho người đọc, đôi khi còn gây thiệt hại và hoang mang cho công chúng.

-Vậy thì ranh giới giữa các nhà khoa học viết báo và nhà báo viết khoa học là gì, thưa ông?

- Giữa nhà khoa học viết báo và nhà báo viết khoa học có một ranh giới rõ ràng, đó là nhà khoa học thì đi sâu vào những vấn đề mang tính chi tiết, tiểu tiết, còn nhà báo viết khoa học thì nặng về vấn đề tính thông tin phổ quát cho đại chúng.

- Vậy thì giải quyết những mâu thuẫn ấy bằng cách nào?

- Sự phân biệt như vậy chắc chắn sẽ dẫn đến mâu thuẫn đó là các nhà khoa học thì luôn phải kèm theo giả định, tức là “nếu có thế này…thì mới có thể xảy ra thế kia”. Trong khi đó, nhà báo lại cần sự chính xác tuyệt đối về thông tin, nói cách khác cái mà nhà báo cần là thông tin đó có đúng hay không (“yes or no”)… thế thôi! Tuy nhiên, việc giải quyết mâu thuẫn này lại rất đơn giản, đó là việc chúng ta cần quan tâm thêm vấn đề là thế nào là một bản tin đáp ứng được tiêu chí cụ thế, phải biết lựa chọn thông tin và đưa được những thông tin đến công chúng một cách nhanh và đầy đủ.

- Xin cảm ơn ông!

M. Linh (thực hiện)-VietNamNet

Hãy cảm ơn người ấy

Chỉ cần một chút thời gian thôi để nghĩ rằng nếu không có người ấy bên cạnh thì cuộc sống của bạn sẽ thiểu vắng những gì? Vì vậy hãy cảm ơn bởi người ấy đã đem đến cho bạn những điều  thật thiêng liêng và ấm áp.

 

- Người ấy là người bạn chân thành nhất của bạn. Mỗi khi vui hay buồn người ấy luôn sẵn sàng để chia sẻ cùng bạn và đưa ra những lời khuyên tốt nhất.

 

- Bạn luôn cả thấy an toàn và được che chở trong vòng tay của người ấy.

 

- Người ấy làm bạn cảm thấy mình tự tin và đẹp hơn. Quan trọng là người ấy cho bạn thấy rằng bạn đang yêu.

 

- Hãy nhớ lại những kỷ niệm tuyệt vời nhất của mình. Chắc chắn phần lớn trong số đó có sự hiện diện của người ấy.

 

- Khi có người ấy ở bên, bạn không bao giờ cảm thấy cô đơn.

 

- Với sự động viên và khuyến khích của người ấy, bạn cảm thấy mình có thể vượt qua mọi khó khăn phía trước.

 

- Bạn có thể là chính mình khi ở bên người ấy.

 

- Người ấy có thể làm bạn cười nhiều hơn bất kỳ ai hết.

 

- Người ấy yêu bạn vì chính con người thực của bạn.

 

Mai Liên

“Cậu bé” đáng yêu

Hôm nay cuối tuần, chị quyết định cải thiện món ăn cho cả nhà bằng món phở cuốn hấp dẫn. Chị hồ hởi nói với các con:

 

- Hôm nay nhà mình ăn cơm sớm rồi đi xem phim nhé!

 

Hai đứa trẻ nghe thấy mẹ nói cho đi xem phim thì nhảy cẫng lên, miệng gọi mời bố rối rít như sợ mẹ rút lại lời nói:

 

- Bố ơi, con mời bố ra ăn cơm. Bố ơi hôm nay nhà mình đi xem phim.

 

Thấy con gọi mãi mà anh chỉ ậm ừ chưa ra. Nghĩ anh đang dở công việc, chị toan vào xem sao. Chị chợt hiểu ra khi thấy ông xã thực tình chẳng bận việc gì cả, nằm vắt chân chữ ngũ và hát ngêu ngao. Biết anh “làm nũng” đợi vợ “thân chinh” vào gọi ra ăn cơm chị hài hước:

 

- Bố ơi, mời bố ra ăn cơm.

 

Anh lập tức đứng dậy, ra ngồi vào bàn ăn cơm như một cậu bé ngoan ngoãn biết nghe lời. Hai đứa con, đứa lớn vừa ăn vừa kể cho mẹ nghe hôm nay lên bảng được điểm mười bài toán mà cả lớp không giải được. Đứa nhỏ tấm tắc khen mẹ nấu ăn ngon và nói tuần sau mẹ lại làm món này nữa. Còn anh cũng tranh thủ kể chuyện bà vợ anh đồng nghiệp hôm nay đánh ghen ở cơ quan thế nào. Thế là chị ngập trong bấy nhiêu câu chuyện, vừa đơm cơm chị vừa cố gắng nghe thành tích của đứa lớn, yêu cầu của đứa bé và câu chuyện ở cơ quan của anh. Nhưng bọn trẻ vốn to mồm hơn nên nói lấn lát hết cả tiếng bố. Bực mình quá anh nghiêm mặt, cáu với các con:

 

- Tập trung ăn cho nhanh đi, ồn ào quá!

 

Hai đứa trẻ đang sôi nổi bị bố ngắt lại thì mặt tiu nghỉu. Nhận thấy sự vô lý của mình, anh sửa sai bằng cách an ủi con: “Các con ăn nhanh còn đi xem phim không muộn rồi” và suốt bữa cơm cứ tủm tỉm. Chị cũng không nhịn được cũng cười theo vì trông anh hệt như một “đứa trẻ lớn”.

 

Trong cuộc sống, anh là một con người mạnh mẽ, trong gia đình anh là trụ cột. Vậy mà cũng có những lúc hai bố con tranh luận om củ tỏi vì tranh nhau chiếc tivi. Bố thích xem thời sự còn con thích xem phim họat hình. Kẻ bật người tắt đến là buồn cười. Thấy “cuộc chiến” có vẻ như không phân thắng bại, chị đành khéo léo nhờ anh nhặt rau giúp. Vừa nấu cơm chị vừa không nhịn được cười. Anh thường ngày quyết đoán, luôn yêu vợ thương con vậy mà cũng có lúc “trẻ” đến kỳ lạ.

 

Có hôm đi làm về, chị hốt hoảng khi tủ quần áo bị lục tung, vứt lộn xộn khắp phòng. Chị nghi có trộm vào nhà nhưng kiểm tra kỹ lại chẳng mất thứ gì. Chị đoán ngay ra thủ phạm là anh. Thường ngày, trước khi đi làm chị đã chuẩn bị quần áo sẵn cho anh, hôm nay chị vội đi làm quá, nói anh tự chuẩn bị. Hóa ra là anh không biết tất, cavat ở đâu nên lục tung tủ quần áo lên tìm. Khi tìm xong rồi cũng không dọn luôn mà cứ thế đi ngay. Vừa bực mình vì đi làm về mệt mỏi chưa được nghỉ đã phải giải quyết hậu quả của ông xã nhưng chị vừa buồn cười, thực là bố con chẳng khác gì nhau.

 

Hôm trước anh bị sốt nên nghỉ làm ở nhà. Trước khi đi làm, chị đã nấu một nối cháo để sẵn trên bếp, dặn anh phải ăn rồi mới uống thuốc. Cẩn thận chị dặn cả con bé lớn, nhớ nhắc bố ăn cháo rồi uống thuốc. Nào ngờ đến trưa chị về nồi cháo vẫn còn nguyên, vỉ thuốc vẫn trên bàn chưa uống. Tưởng anh ốm nặng thêm, chị vào hỏi gì anh cũng không nói. Thì ra là dỗi…. Chị lẳng lặng đi hâm lại cháo, bưng vào cho anh, anh ngồi dậy húp ngon lành. Nhắc lại chuyện ấy, anh chỉ biết cười hiền: “Có vợ thì anh mới “làm nũng” chứ, chẳng nhẽ lại làm nũng với cô hàng xóm!”.

 

Chị hiểu rằng trong người đàn ông bên cạnh sự mạnh mẽ quyết đoán, trụ cột gia đình vẫn có những phút giây yếu mềm, hài hước. Tình yêu thương và sự chăm sóc của người vợ đã làm cho tính cách ấy thêm ngộ nghĩng đáng yêu. Điều đó cũng thật cần thiết để anh cân bằng cuộc sống mưu sinh vốn nhọc nhằn.

 

Lan Tuong

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.