Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Zespół doktora Willa Castelmana z Pacific Northwest National Laboratory odkrył grupy atomów, które naśladują właściwości innych pierwiastków. Naukowcy nazwali te grupy "superatomami". Zachowują się one jak pojedyncze atomy innych pierwiastków. Superatomy mogą posłużyć do tworzenia nowych materiałów, które będą tańszymi i skuteczniejszymi katalizatorami w procesach chemicznych.

Castelman wraz z zespołem wykazali, że pewne kombinacje atomów charakteryzują się takim ustawieniem elektronów, które imituje ustawienie innych pierwiastków. Dowiedziono przy okazji, że by przewidzieć, jakie pierwiastki mogą się naśladować, wystarczy rzucić okiem na tablicę okresową.

Pracę rozpoczęliśmy z tlenkiem tytanu i zauważyliśmy, że TiO jest izoelektronowy (czyli ma bardzo podobną konfiguracją elektroniczną) z niklem. Zdziwiło nas to, ponieważ TiO zachowywał się jak nikiel. Myśleliśmy, że to przypadek - mówi Castelman. Uczeni postanowiliśmy przyjrzeć się innym materiałom i odkryli, że tlenek cyrkonu jest izolelektronikiem do palladu, podobnie zresztą jak węglik wolframu.

Okazało się też, że wystarczy tablica okresowa i nieco arytmetyki, by określić, jak będzie wyglądało podobieństwo pierwiastków. Na przykład tytan ma cztery elektrony na zewnętrznej powłoce, a tlen atomowy ma ich sześć. Wystarczy zatem w tablicy okresowej obliczyć sześć pierwiastków w prawo od tytanu, by trafić na nikiel, który jest izoelektronowy do tlenku tytanu. Na razie schemat ten sprawdził się w przypadku niektórych metali przejściowych. Nie wiadomo, czy jest on ważny dla całej tablicy.

Można zadać sobie pytanie, po co szukać zastępników dla istniejących materiałów. Odpowiedzią może być np. cena. Pallad, który jest katalizatorem w silnikach odrzutowych kosztuje 100 USD za gram. Tlenek cyrkonu, który może go zastąpić, kosztuje 0,02 USD za gram. Jest zatem 5000 razy tańszy.

Inny powód to chęć uzyskania jakiegoś materiału o właściwościach innych niż typowe dla niego.

Share this post


Link to post
Share on other sites

izoelektronik? a cóż to za słowo... generalnie chodzi o konfigurację powłoki walencyjnej - czyli ilości i energii elektronów walencyjnych (tych ,które biorą udział w tworzeniu wiązań chemicznych) na tej powłoce... to tak w uproszczeniu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Izoelektronik? Nigdzie w sieci tego nie znalazłem, nawet na wikipedii tylko po turecku:

 

Rozbudowa była taką samą liczbę elektronów i elektronów są inne atomy.

 

Fizyczne właściwości różnych właściwości chemiczne są podobne.

 

Dużej liczby atomów na kwant energii jest wielki. Orbitale te same liczby kwantowe nie może oddzielić sposób fizyczny' date=' ale są chemicznie rozkładowi.[/quote']

 

Na szczęście udało mi się znaleźć hasło izoelektronowość i bingo:

 

Jeśli atom' date=' jon, rodnik lub cząsteczka mają tę samą liczbę elektronów walencyjnych co inna cząstka to określa się je mianem izoelektronowych.[/quote']

 

Notabene: a wydawałoby się, że po Mendelejewie niewiele zostało do uzupełnienia…

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ludzie nieświadomie naśladują ruchy rozmówcy, ale prawdopodobieństwo mimikry zależy od tego, czy obu połówkom tandemu przyświeca ten sam cel. Jeśli jedna osoba ma ochotę na kawę, a drugiej w głowie przechadzka, ich gesty raczej się do siebie nie upodobnią...
      Sasha Ondobaka z Radboud University w Nijmegen przeprowadził eksperyment, który miał pomóc w ustaleniu, jak silny pociąg do naśladownictwa odczuwają badani, w zależności od tego, czy przyświeca im ten sam, czy inny cel niż partnerowi. Siedząc naprzeciw siebie, ochotnik i eksperymentator grali w karty. W stole między nimi zamontowano ekran dotykowy. Pierwsze dwie karty wyświetlały się przed psychologiem, który wybierał albo wyższą, albo niższą z nich. Później 2 karty pojawiały się przed badanym. W niektórych 16-rozgrywkowych seriach uczestnikom mówiono, by naśladowali eksperymentatora, w innych mieli postępować odwrotnie. Wszystkich instruowano, by działali jak najszybciej i najdokładniej.
      Okazało się, że kiedy ludzie mieli wybierać tak samo jak partner, wykonywali szybszy ruch, gdy sięgali w tym samym kierunku co on. Kiedy cele były różne (należało stawać okoniem), ruch stanowiący odzwierciedlenie posunięcia psychologa nie ulegał przyspieszeniu. Wniosek: naśladujemy, jeśli zależy nam na tym samym, co komuś. W innym razie skupiamy się na własnych sprawach.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nastoletnie dziewczęta mają silny wpływ na produkty kupowane przez matki wyłącznie do osobistego użytku, np. kosmetyki do makijażu i ubrania. Dodatkowo matki przejawiają silniejszą tendencję do naśladowania związanych z odżywianiem zachowań córek niż córki w odniesieniu do matek (Journal of Consumer Behavior).
      Odkrycie wstępnie popiera hipotezę odwrotnej socjalizacji i sugeruje, że wpływ młodzieży na rodziców jest silniej zaznaczony niż to wcześniej przyznawano – uważa dr Ayalla A. Ruvio z Temple University Fox School of Business, która nazywa opisywany fenomen efektem konsumenckiego sobowtórowania (consumer doppelganger effect - od niem. Doppelgänger, sobowtór, duch-bliźniak żyjącej osoby). Świadomy jest nie tylko sam akt naśladownictwa. Wyniki jasno wskazują, że ludzie intencjonalnie wybierają postać, którą chcą naśladować i wspominają o chęci imitowania jej zachowań konsumpcyjnych.
      Amerykanie sprawdzali, czy nastoletnie dziewczęta naśladują zachowania konsumpcyjne swoich matek, czy też raczej matki wykazują tendencję do naśladowania córek. Trzystu czterdziestu trzem parom matek i córek dano do wypełnienia kwestionariusze. Średni wiek matek wynosił 44 lata, a córek 16 lat. Naukowcy stwierdzili, że jeśli matka czuła się młoda duchem, wykazywała się wysoką świadomością modową i postrzegała córkę jako eksperta od stylu, naśladowała zachowania konsumpcyjne córki. Z drugiej strony, nawet jeśli córka interesowała się modą i uważała się za starszą, niż wskazywałby na to wiek metrykalny, nadal było mniej prawdopodobne, że potraktuje matkę jak model ról konsumenckich.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Uczeni z Virginia Commonwealth University poinformowali o odkryciu nowej klasy superatomów, czyli stabilnych klastrów atomów, które wykazują właściwości innych pierwiastków  tablicy okresowej. Wspomniane superatomy zawierają magnetyczne atomy magnezu, pierwiastku, który naturalnie nie wykazuje właściwości magnetycznych.
      Nowo odkryte klastry składają się z jednego atomu żelaza i ośmiu atomów magnezu. Magnez wykazuje właściwości magnetyczne dzięki obecności żelaza.
      Nasze badania otwierają nową drogę do nadawania właściwości magnetycznych pierwiastkom naturalnie niemagnetycznych poprzez ich połączenie z pojedynczym magnetycznym atomem. Ważnym elementem jest odkrycie, jaka kombinacja atomów prowadzi do powstania stabilnego połączenia i umożliwia zestawienie razem wielu takich pierwiastków - powiedział Shiv N. Khanna, profesor na Wydziale Fizyki.
      Nowy klaster wykazuje się momentem magnetycznym rzędu czterech magnetonów Bohra, czyli jest on niemal dwukrotnie większy niż moment magnetycznych atomu żelaza w stałych magnesach z tego pierwiastka. Jedynie dziewięć pierwiastków z tablicy okresowej wykazuje właściwości magnetyczne w formie ciała stałego.
      Takie połączenie pierwiastków, jakie znaleźliśmy, może prowadzić do znaczących postępów na polu elektroniki molekularnej, gdyż tego typu struktury umożliwiają sterowanie przepływem elektronów o konkretnej orientacji spinu, co jest bardzo pożądane np. w komputerach kwantowych. Takie molekularne urządzenia prawdopodobnie pozwolą też stworzyć gęstsze zintegrowane urządzenia, umożliwić szybsze przetwarzanie danych i zapewnić inne korzyści - mówi Khanna.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ugryzienia komarów przenoszących niezidentyfikowany wirus mogą wyjaśnić skupiska białaczki dziecięcej w okolicach miasta Fallon w stanie Nevada.
      Klaster z Nevady jest największy w USA. Autorom wcześniejszych badań nie udało się znaleźć powiązań między zachorowaniami a rakotwórczymi związkami chemicznymi. Joe Wiemels z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco analizował wraz z zespołem 14 przypadków z Fallon, odnotowanych w latach 1997-2003. Wskaźnik zapadalności z tych 6 lat jest 12-krotnie wyższy od spodziewanego dla wyznaczonego okresu. Naukowcy uważają, że wojsko zawlokło na ten obszar wirus (w regionie znajduje się baza marynarki wojennej), który następnie rozprzestrzenił się dzięki komarom. Klaster zanikł, gdy wszystkie podatne dzieci zostały zainfekowane.
      Wiejska lokalizacja większości przypadków sugeruje komary jako możliwy wektor zakażenia [to owady są prawdopodobnie nosicielami wirusa] – przekonuje Wiemels w artykule opublikowanym na łamach pisma Chemico-Biological Interactions.
      Amerykańska ekipa analizowała czas postawienia diagnozy oraz przestrzenne rozmieszczenie domów z przypadkami białaczki i porównywała je z dystrybucją ryzyka w populacji generalnej, częstością występowania innych nowotworów oraz cechami okolicznego krajobrazu. Okazało się, że białaczkę stwierdzano głównie w pierwszych i środkowych miesiącach lata poza zurbanizowaną częścią Fallon. Rozkład przypadków różnił się więc od rozkładu w populacji generalnej i rozkładu innych nowotworów, które były równo rozdystrybuowane w społeczności.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ślepe naśladowanie zachowania rodziców, np. powracanie, by się rozmnożyć, do miejsca narodzin, może być najlepszą strategią z punktu widzenia długoterminowego sukcesu ewolucyjnego własnych genów – uważają naukowcy z Uniwersytetów w Exeter i Bristolu.
      Wykorzystując modele matematyczne, Brytyjczycy porównywali sukces ewolucyjny związany z kopiowaniem strategii oraz bardziej dynamicznym podejściem, skoncentrowanym na przystosowywaniu się do nowych informacji podczas podejmowania kluczowych decyzji życiowych.
      Z indywidualnego punktu widzenia przywiązywanie się do tego, co robili rodzice, wydaje się skrajnie niemądre, zwłaszcza jeśli mają obecnie słaby kontakt z rzeczywistością. Wszystko wygląda jednak inaczej, gdy spojrzy się na to z perspektywy genów. Odkryliśmy, że w pewnych okolicznościach takie podejście może być skuteczniejszą metodą zapewnienia długotrwałego przeżycia własnych genów od bardziej szczegółowych strategii. Ku naszemu zaskoczeniu, bezmyślne naśladownictwo bywa skuteczniejsze od bardziej złożonej alternatywy, która zakłada adaptację do zmian wykrywanych w środowisku – tłumaczy dr Sasha Dall.
      Naukowcy wspominają o efekcie mnożnikowym. Jeśli znajdziemy się w idealnym środowisku dla naszego genotypu, będziemy się rozmnażać i świetnie prosperować. Oznacza to, że przez pokolenia coraz więcej osobników trafi do warunków doskonale do siebie przystosowanych, wystarczy naśladowanie rodziców. Jeśli jednak osobniki nie natrafiły na otoczenie idealne dla swoich genów, nie będą się miewać dobrze, dlatego zwierzęta decydujące się na naśladowanie ich będą zostawiać po sobie coraz mniej potomstwa. W ten sposób populację zdominują osobniki urodzone we właściwych miejscach.
      Za pomocą modelu matematycznego wykazaliśmy, że to zapewnia większy sukces niż alternatywne podejście dostosowywania zachowania do aktualnych warunków, gdy środowisko zmienia się nieznacznie między pokoleniami i gdzie istnieje wybór miejsc do życia [dobrych i złych]. Kiedy próbujesz się dostosować, możesz popełnić pomyłkę – kosztowną, a nawet śmiertelną. Takie podejście może też wymagać dużo czasu i wysiłku, co z kolei ogranicza sukces ewolucyjny – podkreśla prof. John McNamara z bristolskiej Szkoły Matematyki.
      To wyjaśnia, czemu np. żółwie morskie wracają na plażę, na której wylęgły się kiedyś z jaja, mimo że po drodze mijają wiele równie dobrych miejsc. Nie twierdzimy, że metoda sprawdzi się w przypadku każdego gatunku i w każdym czasie, ale rzuca ona nieco światła na interesujący aspekt zachowania zwierząt i biologii ewolucyjnej – podsumowuje dr Dall.
×
×
  • Create New...