Amerykanie twierdzą, że odkryli nową obiecującą formę węgla
By
KopalniaWiedzy.pl, in Technologia
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Oceany są tak czułe na poziom dwutlenku węgla w atmosferze, że zmniejszenie jego emisji szybko prowadzi do mniejszego pochłaniania go przez wodę. Autorzy najnowszych studiów uważają, że w bieżącym roku oceany pochłoną mniej CO2, gdyż w związku z epidemią COVID-19 ludzkość mniej go wyemitowała.
Galen McKinley z należącego do Columbia University Lamont-Doherty Earth Observatory uważa, że w bieżącym roku oceany nie będą kontynuowały obserwowanego od wielu lat trendu, zgodnie z którym każdego roku pochłaniają więcej węgla niż roku poprzedniego. Nie zdawaliśmy sobie sprawy z tego zjawiska, dopóki nie przeprowadziliśmy badań na temat wymuszania zewnętrznego. Sprawdzaliśmy w ich ramach, jak zmiany wzrostu koncentracji atmosferycznego dwutlenku węgla wpływają na zmiany jego pochłaniania przez ocean. Uzyskane wyniki nas zaskoczyły. Gdy zmniejszyliśmy emisję i tempo wzrostu koncentracji CO2, oceany wolniej go pochłaniały.
Autorzy raportu, którego wyniki opublikowano właśnie w AGU Advances, chcieli sprawdzić, co powoduje, że w ciągu ostatnich 30 lat oceany pochłaniały różną ilość dwutlenku węgla. Takie badania pozwalają lepiej przewidywać zmiany klimatyczne i reakcję oceanów na nie.
Oceany są tym środowiskiem, które absorbuje największą ilość CO2 z atmosfery. Odgrywają więc kluczową rolę w ochronie planety przed ociepleniem spowodowanym antropogeniczną emisją dwutlenku węgla. Szacuje się, że oceany pochłonęły niemal 40% całego CO2 wyemitowanego przez ludzkość od początku epoki przemysłowej. Naukowcy nie rozumieją jednak, skąd bierze się zmienne tempo pochłaniania węgla. Od dawna zastanawiają się np., dlaczego na początku lat 90. przez krótki czas pochłaniały więcej CO2, a później tempo pochłaniania zwolniało do roku 2001.
McKinley i jej koledzy wykorzystali różne modele za pomocą których sprawdzali i analizowali różne scenariusza pochłaniania dwutlenku węgla i porównywali je z tym, co działo się w latach 1980–2017. Okazało się, że zmniejszenie pochłaniania dwutlenku węgla w latach 90. najlepiej można wyjaśnić przez zmniejszenie jego emisji. W tym bowiem czasie z jednej strony poprawiono wydajność procesów przemysłowych i doszło do upadku ZSRR, a gospodarki jego byłych satelitów przeżywały poważny kryzys. Stąd spowolnienie pochłaniania w latach 90. Skąd zaś wzięło się krótkotrwałe przyspieszenie tego procesu na początku lat 90? Przyczyną była wielka erupcja wulkanu Pinatubo na Filipinach z roku 1991.
Jednym z kluczowych odkryć było stwierdzenie, że takie wydarzenia jak erupcja wulkanu Pinatubo mogą odgrywać ważną rolę w zmianach reakcji oceanów na obecność węgla w atmosferze, wyjaśnia współautor badań Yassir Eddebbar ze Scripps Institution of Oceanography.
Erupcja Pinatubo była drugą największą erupcją wulkaniczną w XX wieku. Szacuje się, że wulkan wyrzucił 20 milionów ton gazów i popiołów. Naukowcy odkryli, że z tego powodu w latach 1992–1993 oceany pochłaniały więcej dwutlenku węgla. Później ta ilość zaczęła spadać i spadała do roku 2001, kiedy to ludzkość zwiększyła emisję, co pociągnęło za sobą też zwiększenie pochłaniania przez oceany.
McKinley i jej zespół chcą teraz bardziej szczegółowo zbadać wpływ Pinatubo na światowy klimat i na oceany oraz przekonać się, czy rzeczywiście, zgodnie z ich przewidywaniami, zmniejszenie emisji z powodu COVID-19 będzie skutkowało zmniejszeniem pochłaniania CO2.
Uczona zauważa, że z powyższych badań wynika jeszcze jeden, zaskakujący wniosek. Gdy obniżymy antropogeniczną emisję dwutlenku węgla, oceany będą mniej go wchłaniały, więc nie będą kompensowały emisji w tak dużym stopniu jak w przeszłości. Ten dodatkowy, niepochłonięty przez oceany, węgiel pozostanie w atmosferze i przyczyni się do dodatkowego ocieplenia.
Musimy przedyskutować ten mechanizm. Ludzie muszą rozumieć, że po obniżeniu emisji nastąpi okres, gdy i ocean obniży swoją efektywność jako miejsce pochłaniania węgla, mówi McKinley.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Od kiedy na całym świecie, w związku z epidemią COVID-19, gwałtownie wzrosło zapotrzebowanie na maseczki, pojawiły się problemy z zapewnieniem tego środka ochronnego pracownikom służby zdrowia. Stąd też apele, o noszenie własnoręcznie wykonanych maseczek. Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne informuje na łamach swojego pisma ACS Nano, że maseczkę najlepiej wykonać z połączenia bawełny i syntetycznego szyfonu. Najlepiej odfiltruje ona aerozole.
Najdrobniejsze z wydychanych przez nas cząstek z łatwością prześlizgują się przez różne tkaniny. Stąd też rodzi się pytanie, z jakich materiałów powinna być wykonana maseczka domowej roboty. Postanowił na nie odpowiedzieć Supratik Guha i jego koledzy z University of Chicago.
Naukowcy wykorzystali specjalną komorę do mieszania aerozoli, w której wytwarzali cząstki wielkości od 10 nm do 6 mn. Wentylator kierował aerozole w stronę tkaniny, a zespół sprawdzał, liczbę i rozmiary cząstek aerozoli, które przedostały się przez tkaniny. Okazało się, że najlepszym rozwiązaniem jest połączenie jednej warstwy gęstej bawełny z dwiema warstwami szyfonu. W badaniu użyto szyfonu składającego się w 90% z poliestru i 10% z lycry. Taka maseczka zatrzymuje – w zależności od wielkości cząstek – od 80 do 99 procent aerozolu.
Szyfon można zastąpić naturalnym jedwabiem lub flanelą i całość sprawdzi się niemal równie dobrze.
Naukowcy wyjaśniają, że gęsto utkany materiał, jak bawełna, działa jak bariera mechaniczna. Z kolei szyfon czy naturalny jedwab, które przechowują statyczne ładunki elektryczne, działają jak bariera elektrostatyczna.
Najważniejsze jest jednak dokładne zakładanie maseczki. Jej niewłaściwe założenie, gdy powietrze będzie uciekało bokiem, zmniejsza skuteczność maseczki nawet o 60%.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Chińscy archeolodzy potwierdzili, że znaleziony w urnie z czasów neolitycznej kultury Yangshao zwęglony materiał to pozostałości jednej z najstarszych na świecie jedwabnych tkanin. Urnę odkryto na stanowisku Wanggou w prowincji Henan.
Z pomocą testu ELISA opracowanego przez ekspertów z Chińskiego Narodowego Muzeum Jedwabiu potwierdzono, że zwęglona tkanina z urny to jedwab - powiedział na konferencji prasowej kurator Zhao Feng.
Gu Wanfa, dyrektor Instytutu Badania Zabytków i Archeologii w Zhengzhou, ujawnił, że w Henanie odkryto klaster ruin z okresu kultury Yangshao sprzed 5-7 tys. lat.
Tkanina z Wanggou ma 5300-5500 lat. Inne stare potwierdzone przypadki tkaniny jedwabnej pochodzą z czasów kultury Lianghzu i mają 4200-4400 lat - opowiada Gu.
W książce A History of Chinese Science and Technology (t. II) Wydawnictwa Prasowego Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju napisano, że w 1958 r. specjaliści zaangażowani w badania archeologiczne prowincji Zhejiang odkryli na stanowisku Qianshanyang (kultura Liangzhu) w Huzhou bambusowy koszyk, w którym znajdowały się m.in. tekstylia. Naukowcy z Instytutu Tekstyliów oraz Uniwersytetu Technologicznego Zhejiangu zidentyfikowali je jako materiał jedwabny, a także jedwabne włókna i wstążki. Później zespół z Instytutu Archeologicznego prowincji odkrył na stanowisku jedwabne wstążki sprzed ok. 4 tys. lat.
W publikacji mówi się również o innym przypadku - skrawkach jedwabiu i tkanin z materiałów roślinnych sprzed ok. 5500 lat; odkopano je w latach 80. XX w. na neolitycznym stanowisku w Qingtai Village.
Na stanowisku Wanggou resztki jedwabiu znaleziono w czaszce dziecka. Wanfa uważa, że odkrycie sugeruje, w owym czasie chińska technologia produkcji jedwabiu już raczej dojrzewała, niż dopiero się zaczynała.
Ponieważ kształt urny nawiązuje do wyglądu kokonu jedwabników, Zhao Feng przypuszcza, że chowając w ten sposób swoich zmarłych, kiedyś ludzie chcieli, by powstali oni z martwych, tak jak dorosły motyl wydostaje się z kokonu.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Przeprowadzone przez NASA badania potwierdziły, że Saturn niszczy swoje pierścienie w maksymalnym tempie oszacowanym przez misje Voyager 1 i 2. Pierścienie są ściągane na powierzchnię planety, na którą spada tworzący je lód i pył.
Szacujemy, że z pierścieni opada na Saturna tyle wody, że w ciągu pół godziny wypełniłaby ona basen olimpijski. W tym tempie pierścienie Satruna znikną w ciągu 300 milionów lat, jeśli jednak weźmiamy pod uwagę nie tylko dane z Voyagerów, ale też to, co przekazała sonda Cassini na temat materiału opadającego na równik Saturna, to możemy stwierdzić, że pierścienie znikną w czasie krótszym niż 100 milionów lat. To bardzo szybko, biorąc pod uwagę fakt, że Saturn liczy sobie ponad 4 miliardy lat, mówi James O'Donoghue z Goddard Space Flight Center, główny autor badań dotyczących pierścieni Saturna.
Naukowcy od dawna zastanawiali się, że Saturn narodził się z pierścieniami, czy też nabył je później. Najnowsze badania sugerują, że prawdziwy jest drugi z tych scenariuszy. Uczeni sądzą, że pierścienie liczą sobie nie więcej niż 100 milionów lat. Tyle bowiem czasu musiało zająć pierścieniowi C dojście do obecnego stanu, zakładając, że pierwotnie był on równie gęsty co pierścień B.
Zdaniem O'Donoghue pierścienie Saturna znajdują się obecnie w połowie swojego życia. Niewykluczone też, że w przeszłości równie gęste pierścienie miały Jowisz, Uran i Neptun. Obecnie pozostały im jednie ich resztki.
Nie wiadomo, skąd się wzięły pierścienie wokół planety. Jedna z teorii mówi, że mogą być one pozostałościami po księżycach, które zaczęły się zderzać, gdy ich orbity zakłóciła przelatująca obok kometa lub asteroida.
Pierwsze sygnały o zanikających pierścieniach Saturna przesłały nam Voyagery. Na zgromadzonych przez nie danych widoczne były zarówno dziwne zmiany w naładowaniu jonosfery Saturna, różnice w gęstości pierścieni jak i wąskie ciemne pasy wokół planety. Kilka lat później Jack Connerney z NASA opublikował pracę, w której wysunął teorię, że wszystkie te zjawiska są połączone i mają związek z opadaniem materiału z pierścieni na planetę.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Porowatość to kluczowa cecha materiałów wykorzystywanych do przechowywania energii. Im bardziej porowate ciało stałe tym więcej płynów i gazów można w nim przechować. Jednak zbyt duża liczba porów destabilizuje materiał.
Naukowcy z Wydziału Chemii Uniwersytetu Chemicznego w Dreźnie stworzyli właśnie najbardziej porowaty ze znanych materiałów. DUT-60 ma największa powierzchnię właściwą i największą właściwą objętość porów, wynoszącą 5,02 cm3g-1.
Materiały o tak dużej powierzchni właściwej jak ten mogą wykazywać niezwykłe właściwości. Jeśli wyobrazimy sobie jeden gram zeolitu jako płaską powierzchnię, to pokryje ona około 800 metrów kwadratowych, gram grafenu ma powierzchnię niemal 3000 metrów kwadratowych. Natomiast jeden gram DUT-60 pokryje powierzchnię 7800 metrów kwadratowych, wyjaśnia profesor Stefan Kaskel.
DUT-60 został najpierw stworzony za pomocą metod obliczeniowych, a później zsyntetyzowany. Przejście od postaci cyfrowej do uzyskanie czystego DUT-60 zajęło nam 5 lat. Z powodu bardzo skomplikowanej metody produkcyjnej materiał ten jest droższy od złota i diamentów. Poza tym jak dotychczas potrafimy jednorazowo zsyntetyzować go nie więcej niż 50 miligramów, dodaje uczony. Dotychczasowym rekordzistą porowatości był materiał o nazwie NU-110 uzyskany w 2012 rou przez Omara Farhę z Northwestern University. Objętość jego porów wynosiła 4,40 cm3g-1. To znacząco mniej niż w przypadku DUT-60.
Materiał uzyskany w Dreźnie to ważny krok w kierunku badania górnej granicy porowatości w materiałach krystalicznych.
« powrót do artykułu
-