Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Najszybszy podgrzewacz wody. Do 100 000 stopni w mniej niż pikosekundę

Rekomendowane odpowiedzi

Potężny laser rentgenowski został wykorzystany do podgrzania wody od temperatury pokojowej do 100 000 stopni Celsjusza w czasie krótszym niż 1/10 pikosekundy. W czasie eksperymentu powstał egzotyczny stan wody, a naukowcy mają nadzieję wykorzystać go do badań nad właściwościami życiodajnego płynu. Badanie tego typu będą miały też praktyczne przełożenie na techniki badania próbek biologicznych i innych materiałów za pomocą laserów z promieniowaniem X.

Badania zostały przeprowadzone przez zespół Carla Calemana z DESY (Niemiecki Synchrotron Elektronowy) oraz szwedzkiego Uniwersytetu w Uppsali, który wykorzystał amerykański laser Linac Coherent Light Source (LCLS) ze SLAC National Accelerator Laboratory. Podczas eksperymentów w stronę strumienia wody wystrzeliwano ultrakrótkie intensywne promienie. To nie jest zwykły sposób podgrzewania wody. Normalnie, gdy podgrzewasz wodę jej molekuły trzęsą się coraz silniej i silniej, mówi Caleman. Z molekularnego punktu widzenia ciepło to ruch molekuł. Im wyższa temperatura tym szybszy ruch molekuł.

Nasz sposób podgrzewania jest całkowicie różny. Intensywne promieniowanie X wyrzuca elektrony z molekuł wody i w ten sposób zaburza ich równowagę elektryczną. Więc nagle atomy odczuwają silny odrzut i zaczyna się gwałtownie poruszać, wyjaśnia uczony. W czasie krótszym niż 75 femtosekund (0,000000000000075 sekundy) woda przechodzi przemianę fazową z cieczy w plazmę, czy rodzaj elektrycznie naładowanego gazu. Jednak podczas tego przejścia woda wciąż ma gęstość ciekłej wody, gdyż jej atomy nie miały czasu, by się od siebie odsunąć, mówi współautor badań, Olof Jonsson z Uniwersytetu w Uppsali. Powstaje egzotyczny stan materii, który nie występuje na Ziemi. Ma on podobne cechy jak część plazmy w Słońcu czy w gazowym olbrzymie Jowiszu, ale ma mniejszą gęstość. Jednocześnie jest cieplejsza niż jądro Ziemi.

Woda to dziwny płyn i gdyby nie to, że ma niezwykłe właściwości, wiele rzeczy na Ziemi nie byłoby takie, jakimi je znamy. Dotyczy to szczególnie życia, podkreśla Jonsson. Woda różni się od innych płynów gęstością, pojemnością cieplną czy przewodnictwem cieplnym. W przyszłości ten rozpowszechniony na Ziemi i jednocześnie tak niezwykły płyn będzie przedmiotem badań w planowym przez DESY Centrum Wiedzy o Wodzie.

Najnowsze badania wykazały, że po uderzeniu bardzo silnym impulsem promieniowania przez 25 femtosekund w wodzie niemal nie zachodziły żadne zmiany strukturalne. Ale już po 75 femtosekundach zmiany takie były ewidentne. Naukowcy zauważają, że badania te pokazują, iż badanie za pomocą silnych laserów rentgenowskich wszystkiego, co nie jest kryształem, wiąże się ze zniszczeniem próbki. Trzeba brać to pod uwagę przy rozwijaniu technik obrazowania za pomocą laserów X pojedynczych molekuł i innych niewielkich próbek, dodaje Nicusor Timneanu z Uniwersytetu w Uppsali.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
18 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Ale już po 75 femtosekundach zmiany takie były ewidentne

Pewnie po tym czasie nie było już wody tylko wodór i tlen. 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Wodór bez elektronu? :)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

To ilość/objętość wody jaką podgrzano w podanym czasie i do podanej temperatury jest nieistotna? Myślałam, że robi różnicę, czy w tym czasie podgrzano do tak wysokiej temperatury jedną kroplę czy 1 litr, ale może czegoś nie rozumiem... :/

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
2 godziny temu, bea napisał:

Myślałam, że robi różnicę, czy w tym czasie podgrzano do tak wysokiej temperatury jedną kroplę czy 1 litr, ale może czegoś nie rozumiem... :/

Rozterki księgowej!

Nieważne, że:

W dniu 16.05.2018 o 00:51, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Powstał egzotyczny stan materii, który nie występuje na Ziemi. 

ważniejsze zużycie środków.

Artykuł o Niebie, bea o chlebie.

 

 

 

W dniu 16.05.2018 o 00:51, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Jak na androidzie usunąć wstawienien cytatu?

 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Tak, wiem że chodzi głównie o ten egzotyczny stan, ale tytuł artykułu sugeruje zupełnie co innego. Skoro więc dano już taki tytuł, to przynajmniej należało się odnieść również i do tej szybkości, a teraz to taki chamski klikbajt :( Ludzie przychodzą przeczytać o najszybszym podgrzewaczu, a dostają egzotyczny stan wody :P

  • Pozytyw (+1) 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
2 minuty temu, bea napisał:

Ludzie przychodzą przeczytać o najszybszym podgrzewaczu, a dostają egzotyczny stan wody :P

:D

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Podsumowując zrobili plazmę o określonych parametrach, która już nie jest wodą. Następnym sukcesem powinien być egzotycznych stan soku z buraka albo oliwy z oliwek z 1 tłoczenia

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

×