Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Stopili złoto w temperaturze pokojowej

Recommended Posts

Międzynarodowy zespół naukowy roztopił złoto w temperaturze pokojowej. Do odkrycia doszło przypadkiem.
Ludvig de Knoop z Chalmers University of Technology chciał zobaczyć, jak na tomy złota wpływa największe powiększenie ich w mikroskopie elektronowym. Byłem naprawdę zaskoczony, mówił de Knoop. Tym, co go tak zadziwiło było odkrycie, że w temperaturze pokojowej, pod wpływem działania mikroskopu, wierzchnia warstwa złota uległa stopieniu.

To niezwykłe zjawisko, które daje nam nową podstawową wiedzę o złocie, stwierdził uczony. Modelowanie komputerowe wykazało, że do stopienia złota nie doszło wskutek wzrostu temperatury, a w wyniku oddziaływania niedoskonałego pola elektrycznego, które wzbudziło atomy.
Odkrycie, że złoto może w ten sposób zmienić swoją strukturę jest nie tylko spektakularne, ale też ma przełomowe znaczenie dla nauki, mówią naukowcy. Będzie to miało olbrzymi wpływ na nauki o materiałach.

Uczeni odkryli też, że możliwe jest przełączanie pomiędzy strukturą stałą a stopioną, dzięki czemu mogą powstać nowe typy czujników, katalizatorów czy tranzystorów. Jako, że możemy kontrolować i zmieniać właściwości atomów na powierzchni otwierają się nam nowe możliwości zastosowań materiału, stwierdziła współautorka badań profesor Eva Olsson.

Warto tutaj podkreślić, że zmiana stanu skupienia na powierzchni zaszła w próbce o szerokości liczonej w nanometrach. Uzyskanie podobnego efektu na próbkach większych rozmiarów wymagałoby zastosowania napięcia elektrycznego, jakiego nie jesteśmy w stanie osiągnąć.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

"Modelowanie komputerowe wykazało, że do stopienia złota nie doszło wskutek wzrostu temperatury, a w wyniku oddziaływania niedoskonałego pola elektrycznego, które wzbudziło atomy."

Pole, które wzbudziło atomy. Czyli te atomy dostały jakąś porcję energii. To co to za energia, jeśli nie związana ze wzrostem temperatury? Skoro doszło do przemieszczenia się atomów i zerwania wiązań z sąsiadami, to przecież same z siebie się nie rozlazły, tylko musiało dojść do zwiększenia drgań tych wzbudzonych atomów, czyli do wzrostu ich temperatury.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Niekoniecznie musiało dojść do wzbudzenia i zwiększenia drgań - zerwanie wiązań mogła spowodować sama duża niejednorodność pola. By trzeba zajrzeć do oryginału, pewnie jest tam coś więcej.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Do oryginału w Phys. Rev. włamać mi się nie udało, ale tu można sobie obejrzeć jak wyglądało po mikroskopem elektronowym:

 

On 11/30/2018 at 10:52 AM, Sławko said:

Czyli te atomy dostały jakąś porcję energii. To co to za energia, jeśli nie związana ze wzrostem temperatury? Skoro doszło do przemieszczenia się atomów i zerwania wiązań z sąsiadami, to przecież same z siebie się nie rozlazły, tylko musiało dojść do zwiększenia drgań tych wzbudzonych atomów, czyli do wzrostu ich temperatury. 

Z tego, co na ten temat wyczytałem, nie wynika, że doszło do zwiększenia drgań temicznych - wzbudzenie polega na zmianie poziomów energetycznych powłok elektronowych, a to jest wystarczające do zniszczenia struktury (krystalicznej) przez te powłoki tworzonej.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ale tu chodziło o nietermiczne "stopienie" -  zniszczenie struktury krystalicznej przez samo wzbudzenie powłok elektronowych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niezwykłe wzorce pogodowe w górnych warstwach atmosfery nad Antarktyką znacząco zmniejszyły utratę ozonu powodując, że w ostatnim czasie dziura ozonowa była najmniejsza od czasu rozpoczęcia jej obserwowania w roku 1982, poinformowali naukowcy z NOAA i NASA.
      Największą tegoroczną powierzchnię dziura ozonowa osiągnęła 8 września, kiedy to obejmowała 16,4 miliona kilometrów kwadratowych. Później skurczyła się do 10 milionów km2 i tak już pozostało. Zwykle dziura ozonowa rozrasta się do niemal 21 milionów kilometrów kwadratowych i utrzymuje taką wielkość jeszcze na początku października.
      To świetna wiadomość dla ozonu na półkuli południowej. Musimy jednak pamiętać, że to, co obserwujemy, to skutek wyższych temperatur w stratosferze, a nie oznaka szybkiego odradzania się ozonu, mówi Paul Newman z Goddard Space Flight Center.
      Dziura ozonowa formuje się nad Antarktyką późną zimą, gdy wskutek promieniowania słonecznego w atmosferze rozpoczynają się reakcje pozbawiające ją ozonu. W reakcjach tych biorą udział wyemitowane przez człowieka aktywne formy związków chloru i bromu. Reakcja odpowiedzialne za niszczenie ozonu zachodzą na powierzchni chmur tworzących się w zimnych warstwach stratosfery. Gdy jest cieplej, formuje się mniej chmur, które są ponadto nietrwałe, dzięki czemu proces niszczenia ozonu jest mniej intensywny.
      Dziura ozonowa jest monitorowana za pomocą satelitów i balonów stratosferycznych. W tym roku podczas pomiarów ozonu nad Biegunem Południowym nie znaleziono żadnej części atmosfery, która byłaby całkowicie pozbawiona ozonu, mówi Bryan Johnson z Earth System Research Laboratory.
      W bieżącym roku po raz trzeci od niemal 40 lat zdarzyło się tak, że wyższe temperatury w stratosferze ograniczyły rozmiary dziury ozonowej. Dwa podobne takie wydarzenia miały miejsce w roku 1988 i 2002. To rzadki przypadek, który wciąż staramy się zrozumieć. Gdyby nie było tego ocieplenia, prawdopodobnie obserwowalibyśmy typową dziurę ozonową, mówi Susan Strahan z Universities Space Research Association. Naukowcy dotychczas nie znaleźli żadnego związku pomiędzy tymi trzema wydarzeniami, a zmianami klimatu.
      Warstwa ozonowa nad Antarktyką zaczęła powoli zmniejszać się w latach 70., a na początku lat 80. zaczęto rejestrować duże ubytki ozonu. W 1985 roku naukowcy z British Antarctic Survey odkryli dziurę ozonową, którą potwierdził później satelita NASA.
      W 1987 roku podpisano Protokół montrealski, który wszedł w życie w roku 1989. W jego ramach państwa zobowiązały się stopniowo ograniczać, a w końcu zaprzestać produkcji substancji niszczących warstwę ozonową. Protokół ten okazał się najbardziej skuteczną globalną umową w historii. Podpisało go 196 państw oraz Unia Europejska. Szczyt produkcji związków niszczących warstwę ozonową przypadł na rok 2000. Wtedy też dziura ozonowa była największa i sięgnęła niemal 30 milionów km2. Od tamtej pory się zmniejsza. Naukowcy oceniają, że do roku 2070 poziom ozonu nad Antarktyką powinien powrócić do poziomu z roku 1980.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amerykańska NOAA (Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna) potwierdza przypuszczenia innych specjalistów i mediów. Lipiec 2019 był najcieplejszym miesiącem w historii pomiarów. Rekordowe upały panowały w wielu miejscach na Ziemi, a lód morski Arktyki i Antarktyki skurczył się do rekordowo małej powierzchni. Średnia temperatura w lipcu bieżącego roku była o 0,95 stopnia Celsjusza wyższa, niż średnia dla lipców z całego XX wieku.
      Istnieniu globalnego ocieplenia nie da się zaprzeczać. Aż 9 z 10 najgorętszych lipców miało miejsce od roku 2005, z czego pięć ostatnich lipców jest jednocześnie pięcioma najcieplejszymi w historii pomiarów. Ponadto było to 43. lipiec z rzędu i 415. miesiąc z rzędu z temperaturami powyżej średniej wieloletniej.
      Jakby tego było mało, pierwsza połowa bieżącego roku również była rekordowo gorąca i wyrównała dotychczasowy rekord należący do I połowy roku 2017. Bieżący rok był dotychczas rekordowo gorący w niektórych częściach obu Ameryk, w Azji, Australii, Nowej Zelandii, południowej połowie Afryki, częściach zachodniego obszaru Oceanu Spokojnego, na zachodzie Oceanu Indyjskiego i na Atlantyku.
      Zanotowano też rekordowo niski zasięg lodu morskiego w Arktyce. Był on o 19,8% niższy niż średnia. W Antarktyce zaś zasięg lodu morskiego był o 4,3% mniejszy niż średnia i również był najniższy w historii pomiarów.
      Nie wszędzie było jednak wyjątkowo upalnie. W częściach Skandynawii oraz w Rosji temperatury były o 1,5 stopnia Celsjusza poniżej średniej.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Z danych Copernicus Climate Change Service, serwisu prowadzonego przez Unię Europejską, wynika, że miniony lipiec mógł być najcieplejszym lipcem w historii pomiarów, a to oznacza najcieplejszym miesiącem w ogóle w historii pomiarów.
      Stwierdzenie „mógł być” jest tu jak najbardziej na miejscu, gdyż w porównaniu do rekordowego dotychczas lipca 2016 temperatury były wyższe o 0,04 stopnia Celsjusza, czyli różnica mieści się w granicach błędu pomiarowego. Nie można zaprzeczyć, ze tegoroczny lipiec był wyjątkowo ciepły, o około 0,56 stopnia Celsjusza cieplejszy od średniej dla wszystkich lipców z lat 1981–2010. Jednak sami przedstawiciele Copernicus podkreślają, że opierają się wyłącznie na własnym zestawie danych, a gdy w najbliższych tygodniach inne instytucje opublikują swoje dane może dojść do zweryfikowania informacji o najcieplejszym miesiącu w historii pomiarów.
      Lipiec jest zwykle najcieplejszym miesiącem w roku w skali globu. Dzieje się tak, gdyż duże masy lądowe znajdujące się na półkuli północnej ogrzewają się szybciej niż oceany z półkuli południowej ulegają schłodzeniu w czasie lata trwającego na półkuli północnej. Odwrotne zjawisko zachodzi, gdy u nas panuje zima, zatem to sezonowe zmiany na półkuli północnej mają największy wpływ na globalną temperaturę.
      Niezależnie od ewentualnych minimalnych korekt w górę czy w dół, już teraz możemy stwierdzić, że tegoroczny lipiec znajduje się bardzo blisko granicy 1,2 stopnia Celsjusza wzrostu w porównaniu z okresem przedprzemysłowym. Warto przypomnieć, że zgodnie z Porozumieniem Paryskim ludzkość chce utrzymać wzrost globalnej temperatury na poziomie znacznie niższym niż 2 stopnie Celsjusza. Docelowo powinno być to nie więcej niż 1,5 stopnia Celsjusza. Trzeba tutaj też zauważyć, że IPCC wyznaczając takie cele bierze pod uwagę nie indywidualne miesiące czy lata, a okresy 30-letnie. Zaś w ciągu ostatnich 30 lat średnie temperatury na Ziemi wzrosły o około 1 stopnień Celsjusza w porównaniu do okresu preindustrialnego.
      O tym, czy lipiec 2019 był najcieplejszym miesiącem w historii pomiarów dowiemy się już wkrótce, gdy swoje dane opublikują inne instytucje. Szczególnie istotne będą informacje NASA/NOAA i brytyjskiego Met Office.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pojawiają się coraz większe obawy o to, że ludzkość może doprowadzić do nieodwracalnych katastrofalnych zmian klimatycznych. Wiele wskazuje na to, że potrzebne są radykalne działania, na ich przeprowadzenie zostało niewiele czasu, a nikt nie kwapi się, by działania takie rozpocząć. Jeśli nic się nie zmieni, to do roku 2030 średnia temperatura na Ziemi może być o 1,5 stopnia Celsjusza wyższa niż w epoce przedprzemysłowej. Jednak, jak dowiadujemy się z najnowszego raportu IPCC, jeśli posadzimy dodatkowo 1 miliard hektarów lasu, to wspomniany wzrost temperatury o 1,5 stopnia Celsjusza przeciągniemy do roku 2050. Zyskamy więc dodatkowe 2 dekady na wprowadzenie zmian.
      Miliard hektarów to 10 milionów kilometrów kwadratowych czyli nieco więcej niż powierzchnia USA. Ekolodzy Jean-Francois Bastin i Tom Crowther ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurichu postanowili sprawdzić, czy obecnie na Ziemi da się zasadzić tyle dodatkowych drzew i gdzie można by je zasadzić.
      Naukowcy przeanalizowali niemal 80 000 zdjęć satelitarnych, badając obecną pokrywę leśną naszej planety. Następnie skategoryzowali poszczególne obszary Ziemi biorąc pod uwagę 10 cech charakterystycznych gleby i klimatu. Dzięki temu zidentyfikowali obszary, na których może rosnąć konkretny typ lasu. Od powierzchni tych obszarów odjęli powierzchnię zajmowaną obecnie przez lasy, miasta i pola uprawne. W ten sposób obliczyli, ile lasu można zasadzić obecnie na Ziemi.
      Okazało się, że na Ziemi jest obecnie miejsce na 900 milionów hektarów lasu, który można zasadzić nie zajmując przy tym pól uprawnych i terenów miejskich. Ten dodatkowy las w ciągu kilku dekad usunąłby z atmosfery 205 milionów ton węgla, czyli sześciokrotnie więcej niż ludzkość wyemitowała w roku 2018.
      To pokazuje rolę, jaką odgrywają lasy, mówi Greg Asner z Arizona State University. Jeśli chcemy osiągnąć cele, jakie ludzkość sobie wyznaczyła, musimy zaprzęgnąć las do pomocy. Warto tutaj zauważyć, że rola lasów nie ogranicza się tylko do usuwania węgla z atmosfery. Lasy m.in. zwiększają bioróżnorodność, poprawiają jakość wody, zapobiegają erozji gleby.
      Pozostaje też pytanie, ile kosztowałoby zalesianie Ziemi na masową skalę. Crowther szacuje koszt posadzenia jednego drzewa na około 30 centów, a to oznacza, że koszt całego przedsięwzięcia wyniósłby około 300 miliardów USD.
      Naukowcy przyznają, że szacunki dotyczące ilości węgla pochłanianego przez przyszłe lasy nie są zbyt precyzyjne. Jednak wkrótce się to zmieni. Pod koniec ubiegłego roku NASA wysłała na Międzynarodową Stację Kosmiczną urządzenie GEDI (Global Ecosystem Dynamics Investigation), które za pomocą laserów tworzy precyzyjną trójwymiarową mapę lasów, od ściółki po korony drzew. Dane z GEDI pozwolą uczonym znacznie bardziej precyzyjnie oceniać ilość węgla pochłanianego przez roślinność.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Firma Igloo opracowała alternatywę dla styropian wykorzystywanego w roli przenośnych lodówek. Styropian jest lekki, tani i skutecznie utrzymuje temperaturę. Jednocześnie zaś jego produkcja jest szkodliwa dla środowiska, sam materiał nie rozkłada się przez setki lat, z zwierzęta mylą go z pożywieniem, co zagraża ich życiu.
      Alternatywą jest materiał nazwany RECOOL. Wykonano go z parafiny i papieru z recyclingu. Pojemnik o objętości około 16 litrów pozwala na przeniesienie ciężaru do 32 kilogramów. Po zamknięciu przechowuje lód w stanie nienaruszonym przez 12 godzin, a wodą może stać w nim nawet 5 dni zanim pojemnik zacznie przeciekać.
      Pojemnik RECOOL można wykorzystywać wielokrotnie, a po zużyciu nadaje się do recyclingu czy kompostowania. W przeciwieństwie do styropianu nie kruszy się i nie pęka, gdy zostanie upuszczony.
      Testy, wykonane przez magazyn CNET wykazały, że RECOOL przez około 15 godzin utrzymuje wewnątrz temperaturę 4 stopni gdy na zewnątrz jest 21 stopni. Dopiero po tym czasie zaczyna się ogrzewać.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...