Đọc văn bản sau và trả lời câu hỏi:
Nghiên cứu mới về siêu dẫn gần nhiệt độ phòng
(1) Vật liệu được coi là chất siêu dẫn khi năng lượng điện được truyền đi với hiệu suất 100%. Các chất siêu dẫn có thể ứng dụng trong một loạt các thiết bị như máy chụp cộng hưởng từ trong bệnh viện. Tuy nhiên, sự phát triển của các ứng dụng này đã bị cản trở bởi vì trạng thái siêu dẫn chỉ xuất hiện tại nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ phòng (295 K). Trong một bài báo mới được công bố trên Tạp chí Nature * , Drozdov và các cộng sự đã báo cáo một kết quả đáng ngạc nhiên về tính chất siêu dẫn của lanthanum hydride. Khi bị nén tại một áp suất lớn hơn một triệu lần áp suất khí quyển của trái đất, lanthanum hydride sẽ xuất hiện tính chất siêu dẫn ở nhiệt độ 250 K - nhiệt độ cao nhất của chất siêu dẫn từng được biết đến.
(2) Siêu dẫn được phát hiện lần đầu tiên trong thủy ngân tại nhiệt độ dưới 4 K vào năm 1911. Nhiệt độ mà tại đó vật liệu trở thành chất siêu dẫn được gọi là nhiệt độ tới hạn. Sau khi phát hiện ra siêu dẫn, người ta thấy rằng cần thiết phải tìm kiếm các vật liệu có nhiệt độ tới hạn lớn hơn 4 K. Trong hơn một thế kỷ qua, nhiều chất siêu dẫn đã được phát hiện, giá trị của nhiệt độ tới hạn liên tiếp được cải thiện và dần hướng tới mục tiêu cuối cùng là bằng với nhiệt độ phòng (25 o C, tương đương với 298 K).
(3) Drozdov và các cộng sự đã phá vỡ kỷ lục vào năm 2014 khi họ phát hiện ra rằng hydrogen sulfide (một chất gây ra mùi thối của trứng gà) thể hiện tính chất siêu dẫn tại nhiệt độ tới hạn khoảng 200 K khi nó được nén với một áp suất gấp 2 triệu lần áp suất khí quyển. Sau đó, vào năm 2018, hai nhóm nghiên cứu độc lập (Drozdov và cộng sự; Somayazulu và cộng sự) đã công bố gần như đồng thời kết quả nghiên cứu của mình với khẳng định, lanthanum hydride có thể xuất hiện tính chất siêu dẫn ở nhiệt độ cao hơn (từ 215 đến 280 K).
(4) Đặc điểm chung của các chất siêu dẫn hydrogen sulfide và lanthanum hydride là chúng rất giàu hydro và tính chất siêu dẫn chỉ xuất hiện dưới một áp suất cực cao (hơn một triệu lần áp suất khí quyển). Trong điều kiện khắc nghiệt như vậy, các liên kết hóa học bị thay đổi đáng kể và hình thành các cấu trúc mới không ổn định. Trong trường hợp lanthanum hydride, áp suất cao đã dẫn đến sự hình thành cấu trúc LaH 10 , cấu trúc hóa học này có hàm lượng hydro cao hơn nhiều so với cấu trúc của lanthanum hydride tại áp suất khí quyển.
(5) Để đạt được áp suất cực cao (gần bằng một nửa áp suất tại lõi của trái đất), Drozdov và các cộng sự đã sử dụng một thiết bị gọi là tế bào đe bằng kim cương. Thiết bị này có thể nằm gọn trong lòng bàn tay và tạo áp lực bằng cách nén mẫu, trong đó mẫu được nằm trong một lá kim loại mỏng, giữa hai viên kim cương có hình dạng dẹt. Tuy nhiên cần lưu ý rằng, với cấu tạo này chỉ một số phép đo là có thể thực hiện được, vì mẫu có kích thước rất nhỏ (~0,01 mm) và được bao quanh bởi các lá kim loại và kim cương có kích thước tương đối lớn. Hơn nữa, để có thể đo được độ dẫn điện, các dây dẫn điện cần phải tiếp xúc với mẫu, nhưng phải cách ly điện bằng giấy bạc.
(6) Các tác giả đã vượt qua được những thách thức trong việc thiết kế thí nghiệm siêu dẫn với áp suất cực cao và đã báo cáo những kết quả quan trọng về tính chất siêu dẫn tại nhiệt độ cao của lanthanum hydride. Để chứng minh rằng một vật liệu là siêu dẫn, các nhà nghiên cứu thường kiểm tra 3 tính chất của vật liệu như sau: điện trở bằng không, sự giảm nhiệt độ tới hạn dưới một từ trường và từ thông bị đẩy ra khỏi bên trong vật liệu (một hiện tượng vật lý được gọi là hiệu ứng Meissner). Drozdov và các cộng sự đã phát hiện ra 2 đặc tính đầu tiên của chất siêu dẫn. Đặc tính cuối cùng - hiệu ứng Meissner đã không thể quan sát được vì các mẫu quá nhỏ.
(7) Việc tìm kiếm tính chất siêu dẫn nhiệt độ cao trong các vật liệu giàu hydro có thể được liên kết với các dự đoán trước đó vào năm 2004. Dự đoán này dựa trên một lý thuyết cho rằng các nguyên tố với khối lượng nguyên tử thấp có thể đóng góp vào giá trị nhiệt độ tới hạn cao. Hydro là nguyên tố nhẹ nhất trong bảng tuần hoàn, do đó tối ưu cho nhiệt độ tới hạn cao. Dựa trên logic này, việc thay thế hydro bằng một đồng vị deuterium nặng hơn sẽ dẫn tới giảm nhiệt độ tới hạn. Drozdov và các cộng sự đã quan sát tính chất siêu dẫn với đồng vị này và thấy rằng nhiệt độ tới hạn của lanthanum deuteride thấp hơn so với lanthanum hydride. Kết luận này gần như chính xác theo dự đoán của lý thuyết.
(8) Từ quan điểm khoa học, những kết quả này cho thấy chúng ta đang bước vào giai đoạn chuyển đổi từ tìm kiếm chất siêu dẫn bằng thực nghiệm, trực giác hoặc may mắn sang tìm kiếm chất siêu dẫn dựa trên các hướng dẫn được dự đoán bởi lý thuyết. Nhiệt độ tới hạn của vật liệu siêu dẫn từ lâu đã được coi là một trong những tính chất khó có thể tính toán chính xác. Tuy nhiên, các thực nghiệm trên hydrogen sulfide và lanthanum hydride đã được thúc đẩy bởi các kết quả từ tính toán lý thuyết. Những thành công đáng chú ý này dường như được thúc đẩy bởi các tiến bộ trong các phương pháp tính toán gần đây.
(9) Tầm quan trọng thực tế của tính chất siêu dẫn trong các vật liệu được tổng hợp với số lượng cực nhỏ tại một áp suất lớn hơn áp suất khí quyển một triệu lần là gì? Câu trả lời phụ thuộc vào việc các trạng thái siêu dẫn có thể được phục hồi tại áp suất khí quyển hay không. Bản thân kim cương là một ví dụ về vật liệu được hình thành tại áp suất cao nhưng có thể tồn tại trong áp suất khí quyển. Nỗ lực sản xuất kim cương tổng hợp cung cấp động lực đáng kể cho sự phát triển của các phương pháp thực nghiệm với áp suất cao. Tuy nhiên, ngày nay kim cương tổng hợp được phát triển bằng cách sử dụng một kỹ thuật với áp suất thấp gọi là lắng đọng hơi hóa học. Về mặt lạc quan, cuối cùng có thể sử dụng các phương pháp với áp suất thấp tương tự để tạo ra các chất siêu dẫn siêu bền được phát hiện ban đầu tại áp suất cao.
(10) Trong vài năm tới, các thí nghiệm có thể sẽ tập trung vào việc tìm kiếm tính siêu dẫn trong các vật liệu giàu hydro có áp suất thấp hơn. Do đó dường như nhiều khả năng giấc mơ siêu dẫn nhiệt độ phòng có thể được thực hiện trong tương lai gần. Tại thời điểm đó, thách thức lớn sẽ chuyển từ đẩy nhiệt độ tới hạn lên cao hơn sang đẩy áp suất cần thiết xuống thấp hơn.
(Nguồn: “Nghiên cứu mới về siêu dẫn gần nhiệt độ phòng”, Nguyễn Tuấn Hưng, Tạp chí Khoa học & Công nghệ Việt Nam, số 9, năm 2019)
Nội dung chính của văn bản trên là?
A. Những trạng thái tồn tại của siêu dẫn
B. Những ứng dụng của siêu dẫn
C. Những cách sản xuất ra hydro
D. Những nghiên cứu về siêu dẫn gần nhiệt độ phòng
Giải bởi Vietjack
Nội dung chính của văn bản trên trình bày những nghiên cứu về siêu dẫn gần nhiệt độ phòng.
Đáp án cần chọn là: D
Đặc điểm chung của các chất siêu dẫn hydrogen sulfide và lanthanum hydride là gì?
Để chứng minh rằng một vật liệu là siêu dẫn, các nhà nghiên cứu thường kiểm tra những tính chất nào của vật liệu?
Năm 2014, ai đã phát hiện ra hydrogen sulfide thể hiện tính chất siêu dẫn?
Nghiên cứu bảo tồn và khai thác tài nguyên côn trùng ở Việt Nam: tại sao không?
(1) Thế giới côn trùng vô cùng phong phú và đa dạng, chúng là sản phẩm kỳ diệu của thiên nhiên. Trong tự nhiên, không lớp động vật nào có thể so sánh với côn trùng về độ phong phú đến kỳ lạ của thành phần loài. Các nhà khoa học ước tính côn trùng có tới 7-8 triệu loài, nhưng mới chỉ có khoảng 1 triệu loài đã được xác định. Để bù lại kích thước cơ thể nhỏ bé, côn trùng có sức sinh sản và phát triển cực nhiều và cực nhanh, tạo ra sinh khối lớn.
(2) Theo dự báo của các nhà côn trùng học Hà Lan (2012), sâu Gạo hay sâu Quy (Zophobas morio) có lẽ không xa sẽ soán ngôi tất cả các loại thực phẩm dinh dưỡng như thịt gà, bò, lợn, sữa... để trở thành nguồn cung cấp protein chính cho loài người trong tương lai. Việc nuôi sâu Gạo chỉ chiếm 10% diện tích đất so với nuôi bò, 30% diện tích dành cho việc chăn nuôi lợn, 40% diện tích dành nuôi gà, trong khi mức cung cấp chất đạm của loài sâu này lại cao tương đương với các loại thực phẩm nêu trên. Từ hàng chục năm qua, người Trung Quốc đã nuôi nhân tạo kiến Gai đen (Polyrhachis dives) để thu trứng kiến (thật ra là nhộng kiến) bán với giá 350 USD/kg hay chế biến thành rượu kiến, cũng như ở Papua New Guinea, người nông dân lập trang trại nuôi bướm xuất khẩu và thu lợi bình quân đạt 5.000 USD/người/năm... Trong khi đó thực tế ở Việt Nam, đã từ lâu người dân vẫn thường xuyên thu bắt côn trùng tự phát theo cách tận diệt về làm thực phẩm hay thuốc chữa bệnh.
(3) Người Mexico dìm những tấm vải xuống nước để Cà cuống đẻ hàng triệu trứng vào đó, rồi thu trứng đem phơi khô và dùng làm bánh ngọt. Ở Ấn Độ, nhiều bộ tộc đã ăn kiến, châu chấu, ấu trùng và nhộng của một số loài cánh cứng, bướm, ong... Ở Irắc, hàng năm có khoảng 35 tấn côn trùng được thu thập và bán trên thị trường để dùng làm thực phẩm. Ở các nước công nghiệp phát triển (Mỹ, Hà Lan), người ta chế biến côn trùng thành đồ hộp hay đặt thêm vào các loại bánh. Ngoài việc khai thác côn trùng làm thực phẩm, hướng khai thác côn trùng phục vụ du lịch và làm đồ mỹ nghệ (hình 1) rất phát triển. Hàng năm, Hồng Kông sử dụng khoảng gần 1 triệu cá thể côn trùng để làm các sản phẩm trang sức hoặc đồ tiện dụng.
(4) Theo tổ chức Lương thực nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO), hiện nay ở các quốc gia phát triển như Pháp, Ý, Nhật Bản... và các nước châu Á như Thái Lan, Trung Quốc, Campuchia, Malaysia, Singapore... côn trùng được sử dụng làm thức ăn rất nhiều, được bày bán dọc đường và trong các nhà hàng lớn. Đồng thời, tổ chức FAO cũng đưa ra dự báo côn trùng sẽ là nguồn thực phẩm chính trong tương lai.
(5) Julieta Ramos (2014) cho rằng, trên thế giới có ít nhất 3.000 nhóm sắc tộc ở 113 quốc gia ăn côn trùng và số lượng loài côn trùng có thể ăn được là khoảng 1.400 loài. Các công bố khoa học gần đây cho biết, số lượng loài côn trùng làm thực phẩm ở Trung Quốc là 40 loài, Thái Lan là 134, Myanmar là 15, Indonesia là 30 và Philippine là 19 loài.
(6) Bên cạnh đó, việc xây tạo các vườn bướm hay nhà bướm để khách tham quan cũng phát triển ở nhiều nước Đông Nam Á (hình 2). Từ rất lâu đã hình thành các công ty buôn bán côn trùng và người ta gọi là “nhánh kinh tế côn trùng”.
(7) Trong khoảng hơn 10 năm gần đây, một số cán bộ khoa học trẻ đã quan tâm nghiên cứu các đối tượng côn trùng có ý nghĩa kinh tế như luận án tiến sỹ của Phan Anh Tuấn (2006) về sâu Chít ( Brihaspa atrostigmella Moore), Vũ Văn Liên (2008) về các loài Bướm (Lepidoptera), Hoàng Thị Hồng Nghiệp (2015) về sâu Tre ( Omphisa fuscidentalis ), Bùi Thanh Vân (2018) về kiến (Formicidae), Phạm Hữu Hùng (2019) về Cánh cứng (Coleoptera) và những kết quả đề tài nghiên cứu về nhân nuôi Cà cuống của Vũ Quang Mạnh (1999), côn trùng làm thực phẩm của Phạm Quỳnh Mai (2015)... Kết quả nghiên cứu về côn trùng làm thực phẩm, dược liệu phải kể đến nghiên cứu của Vũ Quốc Trung (2007) đã nêu chi tiết 39 loài côn trùng được sử dụng trong y học cổ truyền của Việt Nam như bộ Gián ( Blattodea hay Dyctioptera ) có Gián phương Đông ( Blatta orientalis ), Gián đất ( Eupolyphaga sinensis ); bộ Cánh cứng (Coleoptera) có bọ Thẹt, bọ Xịt, bọ Đánh rắm ( Pheropsophys jessoensis ), Xén tóc hoa ( Anoplophora chinensis ), Xén tóc dâu ( Apriona germari ), Xén tóc nâu ( Nadezhdiella cantori ), Đom đóm ( Luciola vitticollis ), Ban miêu đen vạch trắng ( Epicauta gorhami ), Ban miêu khoang vàng ( Mylabris phalerata ), bọ hung (con đực) ( Catharsius molussus ), Sùng đất, Đuông dừa ( Holotrichia morosa ), bọ Dừa ( Lepidiota bimaculata ), Mọt khuẩn đen, con Quy ( Alphitobius diaperinus )... Hoàng Thị Hồng Nghiệp (2017) đã cung cấp danh sách 34 loài Hình 2. Một kiểu nhà bướm. 49 Soá 10 naêm 2019 Khoa học và đời sống côn trùng lâm nghiệp làm thực phẩm có thể ăn được ở vùng Tây Bắc nước ta. Cụ thể, bộ Chuồn chuồn (Odonata) có loài Chuồn chuồn ớt ( Crocothemis servilia ); bộ bọ Ngựa (Mantodea) có bọ Ngựa xanh ( Hierodula patellifera ) và bọ Ngựa Trung Quốc ( Tenodera sinensis ); bộ Mối (Isoptera) có các loài mối đất thuộc giống Macrotermes và Odontotermes; bộ Cánh thẳng (Orthoptera) có Cào cào nhỏ ( Atractomorpha sinensis ), Châu chấu lúa ( Oxya chinensis ), Muỗm xanh ( Euconocephalus incertus ), Muỗm nâu ( Euconocephalus broughtoni ), Dế dũi ( Gryllotalpa orientalis ), Dế mèn nâu lớn ( Tarbinskiellus portentosus ) và Dế mèn nâu nhỏ ( Gryllus testaceus ) ... Với các loài côn trùng sử dụng làm vật liệu văn hóa phẩm, giáo dục và du lịch có thể đạt tới hàng nghìn loài thuộc rất nhiều bộ, đặc biệt là bộ Cánh cứng (Coleoptera), Cánh vảy (Lepidoptera), Chuồn chuồn (Odonata)... tùy theo vùng sinh thái và khả năng nhân nuôi.
(8) Từ các kết quả nghiên cứu khác nhau, có thể nhận thấy, nhiều loài côn trùng có ý nghĩa kinh tế là những loài đặc hữu và đang bị khai thác một cách tận diệt. Nếu không được tổ chức bảo tồn bằng cách nhân nuôi khoa học và tổ chức khai thác hợp lý, chắc chắn sẽ bị tuyệt chủng.
(9) Sâu Chít, sâu Tre là những loài đặc hữu cho vùng núi Tây Bắc; kiến Gai đen, ong Đất, ong Khoái là những loài đặc hữu cho vùng núi phía Bắc; các loài bướm Phượng như Troides helena, Troides aeacus và Teinopalpus aureus ... cũng là những loài đặc hữu cho một vài nơi núi cao. Thậm chí ngay một số loài gây hại như sâu Đuông hại Dừa ( Rhynchophorus ferrugineus ), bọ Dừa nhỏ ( Diocalandrafrumenti )... chỉ phát triển ở miền Nam cũng có thể đưa vào danh sách các loài cần bảo tồn và khai thác. Tất nhiên có nhiều loài có tên trong Sách đỏ Việt Nam hay Công ước quốc tế về buôn bán các loại động, thực vật hoang dã nguy cấp (CITES) vẫn đang bị người dân “vô tư” khai thác. Bởi họ không được ai phổ biến và giúp đỡ phương pháp nhân nuôi để khai thác hợp lý, bền vững.
(10) Có thể nói, cho đến nay lĩnh vực bảo tồn và khai thác tài nguyên côn trùng chưa được quan tâm đúng mức so với giá trị của nó trong tự nhiên và với con người. Do vậy, để côn trùng có thể “phục vụ” con người tốt hơn như khả năng vốn có, chúng tôi xin nêu một vài gợi ý sau:
Một là, kinh nghiệm ở nhiều nước cho thấy, khai thác tài nguyên sinh vật nói chung, tài nguyên côn trùng nói riêng một cách khoa học là con đường bảo tồn tích cực và bền vững. Do vậy, Cục Bảo tồn thiên nhiên và Đa dạng sinh học thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường cũng như các cơ quan quản lý khoa học có liên quan ở nước ta nên có những buổi trao đổi khoa học (seminar) hay tổ chức các đề tài nghiên cứu về lĩnh vực “bảo tồn, khai thác tài nguyên côn trùng”.
Hai là, nên lồng ghép vào chương trình khởi nghiệp hoặc khuyến khích doanh nghiệp đầu tư tổ chức liên kết giữa nhà khoa học, nhà nông (đặc biệt đồng bào vùng núi) trong việc bảo tồn và khai thác tài nguyên côn trùng... Bởi với các kết quả nghiên cứu như của Phan Anh Tuấn (2006), Hoàng Thị Hồng Nghiệp (2015), Bùi Thanh Vân (2018)... nêu trên để có thể khai thác hiệu quả và tạo ra những sản phẩm có giá trị thì cái thiếu chính là vốn đầu tư và tổ chức chuỗi sản phẩm. Nhà khoa học chỉ có chuyên môn, nhà nông có cơ sở vật chất để phát triển bảo tồn và khai thác tài nguyên côn trùng nên cần phải có “nhà thứ 3, thứ 4...” có điều kiện tổ chức gắn kết họ lại để trở thành lực lượng bảo tồn và khai thác tài nguyên côn trùng khoa học, có hiệu quả và bền vững.
Ba là, tài nguyên côn trùng chủ yếu tập trung ở miền núi và vùng nông nghiệp, đặc biệt ở các vườn quốc gia và khu bảo tồn thiên nhiên. Do vậy, nên đưa vào các chương trình phát triển kinh tế - xã hội miền núi hoặc nông thôn nội dung “Bảo tồn và khai thác tài nguyên côn trùng” cụ thể ở các địa phương, giúp người quản lý và người dân biết làm giàu từ tài nguyên thiên nhiên một cách khoa học và bền vững.
(Nguồn: “Nghiên cứu bảo tồn và khai thác tài nguyên côn trùng ở Việt Nam: tại sao không?”, Bùi Công Hiểu, Trịnh Văn Hạnh, Tạp chí Khoa học & Công nghệ Việt Nam, số 10, năm 2019)
Nội dung chính của văn bản trên là?
Vườn bướm ở các nước Đông Nam Á được xây dựng phục vụ cho lĩnh vực nào?
Đâu là thách thức trong tương lai khi các nhà khoa học thực hiện giấc mơ siêu dẫn nhiệt độ phòng?
Sản phẩm phát video được anh Phạm Ngọc Duy Liêm xây dựng năm 2014 thất bại vì nguyên nhân gì?
Biện pháp nào dưới đây không được đề ra trong việc bảo vệ côn trùng ở Việt Nam?
Phương án nào sau đây KHÔNG phải là một trong những tính năng của sản phẩm GoStudio?
