Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 06/06/2007 00:59 (GMT+7)

Dùng ống nano cacbon để kiểm soát dòng lưu chuyển của nhiệt

Vừa qua, Alen Zettl và các cộng sự ở trường Đại học California đã chứng minh khả năng tạo được bộ chỉnh lưu nhiệt - một cơ cấu khiến dòng nhiệt chạy theo một chiều - bằng các ống nano. Nếu thực hiện được, thì bộ chỉnh lưu này (được mô tả trong Tạp chí Science) có thể được ứng dụng để quản lý sự gia nhiệt quá mức ở các mạch vi điện tử và giúp tạo ra các toà nhà đạt hiệu suất cao về năng lượng, thậm chí còn đưa lại những phương pháp mới để tạo ra các máy tính, trong đó sử dụng nhiệt làm  quá trình cơ bản.

Có thể coi nhiệt được tạo ra bằng các gói dao động nhỏ, gọi là phonon. Bộ chỉnh lưu nhiệt cho phép các phonon chỉ chuyển động theo một chiều. Nhưng chỉnh lưu nhiệt khó hơn nhiều so với chỉnh lưu dòng điện, bởi lẽ phần lớn sự vận chuyển nhiệt trong vật liệu là nhờ vào quá trình khuếch tán - một quá trình rời rạc, Arunava Majumdar, Kỹ sư cơ khí ở trường Đại học Berkeley và là đồng tác giả của bài viết đăng trên Tạp chí Science, nói: "Các dao động không tích điện, vì vậy ta không thể làm lệch chúng được".

Bộ chỉnh lưu nhiệt sử dụng ống nano là thực nghiệm đầu tiên chứng minh một thiết bị như vậy có khả năng hoạt động được. Theo Michel Peyrard, Nhà vật lý lý thuyết người Pháp, thì "xuất phát từ quan điểm này, nó thực sự rất đáng quan tâm”. Bốn năm trước, Peyrard và nhóm các nhà vật lý châu Âu lần đầu tiên đã đề xuất kế hoạch chế tạo một bộ chỉnh lưu nhiệt. Cơ sở của nó là: những vật liệu khác nhau thì dẫn nhiệt theo những cách khác nhau tại các nhiệt độ khác nhau. Bộ chỉnh lưu nhiệt của họ là dựa vào sự kết hợp những vật liệu như vậy. Nhưng họ không có điều kiện dùng thực nghiệm để thực hiện ý tưởng đó.

Những nhà vật lý khác đã đề xuất rằng nếu một hệ thống đơn chiều (One-Dimensional) có khối lượng nặng hơn ở một đầu, thì nhiệt sẽ chạy từ đó sang đầu có khối lượng thấp hơn. Nghiên cứu sinh của Zettl là Chih-Wei Chang đã quyết định thử nghiệm lý thuyết này bằng cách chế tạo bộ chỉnh lưu bằng các ống nano, vì chúng có bề rộng cực nhỏ, khiến cho chúng gần như là những phần tử 1 chiều. Ngoài ra, chúng còn là những vật liệu dẫn nhiệt tốt.

Chang đã tạo ra các ống nano cacbon và ống nano boron-nitride, có bề rộng từ 10 đến 40 nano. Chang đã đặt từng ống vào thiết bị thử nghiệm, mỗi đầu ống được gắn với điện cực silic hoặc platin có tác dụng như những bộ gia nhiệt hoặc cảm biến. Tiếp đó, Chang cho kết tủa hợp chất platin một cách không đồng đều dọc theo chiều dài của ống nano, để cho khối lượng ở một đầu lớn hơn khối lượng ở đầu kia. Cuối cùng, Chang đưa một dòng điện xác định vào bộ gia nhiệt để làm nóng một đầu và đo sự thay đổi nhiệt độ ở cả 2 điện cực để biết bao nhiêu nhiệt đã truyền qua ống. Chang đã thấy là số phonon truyền qua từ đầu có khối lượng lớn hơn sang đầu có khối lượng nhỏ lớn hơn 7% so với lượng nhiệt truyền theo chiều ngược lại.

Nguồn: Nano. net, 4/2006, Automation, 04/05/2007

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Thanh Hoá: Phát huy nguồn lực trí tuệ của đội ngũ trí thức
Ngày 06/11, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Thanh Hóa (Liên hiệp hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Trường Đại học Hồng Đức và Viện Nông nghiệp Thanh Hóa tổ chức Diễn đàn khoa học với chủ đề “Giải pháp nâng cao hiệu quả tập hợp và phát huy trí tuệ của đội ngũ chuyên gia, trí thức, nhà khoa học trình độ cao thuộc các lĩnh vực phục vụ phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Thanh Hóa”.
Bắc Ninh: Hội thảo chuyển đổi số - cơ hội, thách thức và nhu cầu nhân lực
Ngày 05/11, Liên hiệp các hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Bắc Ninh phối hợp với Trường Cao đẳng Lý Thái Tổ tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề “Chuyển đổi số và Trí tuệ nhân tạo (AI) trong Logistics và Quản lý chuỗi cung ứng - Cơ hội, thách thức và nhu cầu nhân lực giai đoạn 2026–2030”.
VUSTA xây dựng đề án vị trí việc làm giai đoạn 2027–2031
Là hội quần chúng được Đảng và Nhà nước giao nhiệm vụ ở Trung ương, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đang tập trung triển khai việc rà soát vị trí việc làm (VTVL), xây dựng phương án biên chế giai đoạn 2027–2031, nhằm hoàn thiện tổ chức bộ máy và nâng cao hiệu quả tập hợp đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ (KH&CN).
Tập huấn sử dụng hệ thống thông tin điều hành tác nghiệp Mặt trận Tổ quốc Việt Nam
Ngày 5/11, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức Hội nghị Hướng dẫn sử dụng phần mềm trong quản lý và điều hành tác nghiệp văn bản đi và đến. Hội thảo nhằm nâng cao kỹ năng sử dụng, khai thác hiệu quả các chức năng của hệ thống số hóa, góp phần tích cực vào quá trình chuyển đổi số toàn diện trong công tác quản lý, điều hành và xử lý văn bản nghiệp vụ tại Cơ quan VUSTA.
Lào Cai: 52 đề tài xuất sắc sẽ được trao giải Cuộc thi lần thứ 21
Chiều 3/11, Ông Giàng Quốc Hưng - Ủy viên Ban Thường vụ Tỉnh ủy, Phó Chủ tịch UBND tỉnh, Chủ tịch Liên hiệp Hội tỉnh, Trưởng Ban Tổ chức Hội thi Sáng tạo kỹ thuật (Hội thi) và Cuộc thi Sáng tạo thanh, thiếu niên, nhi đồng tỉnh (Cuộc thi), chủ trì cuộc họp thống nhất công tác chuẩn bị tổng kết, trao giải Cuộc thi lần thứ 21 và phát động Cuộc thi lần thứ 22.
Cải cách hành chính và chuyển đổi số ở cơ sở cần thực chất hơn
Năm 2026, khi mô hình chính quyền địa phương hai cấp đi vào vận hành, cải cách hành chính và chuyển đổi số đặt ra yêu cầu cao với chính quyền cơ sở. Qua khảo sát tại phường Tuy Hòa, Cư Bao, xã Sơn Hòa, Sông Hinh, Ea Na và Yang Mao, Hội đồng tư vấn Dân chủ – Pháp luật thuộc Ủy ban MTTQ Việt Nam tỉnh Đắk Lắk ghi nhận nỗ lực của địa phương và những vấn đề cần tháo gỡ để nâng cao chất lượng phục vụ.
Tôn vinh tinh hoa đạo học, tiếp nối mạch nguồn hiền tài dân tộc
Từ ngày 5 - 15/11, thành phố Hà Nội tổ chức chuỗi hoạt động kỷ niệm 950 năm thành lập Quốc Tử Giám (1076–2026), với nhiều chương trình văn hóa, nghệ thuật, triển lãm, trải nghiệm di sản và hội thảo khoa học. Đây là dịp tôn vinh những giá trị bền vững của nền Quốc học Việt Nam, khơi dậy truyền thống hiếu học, tôn sư trọng đạo và tinh thần trọng dụng hiền tài.