Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Amerykanie twierdzą, że odkryli nową obiecującą formę węgla

Recommended Posts

Dzięki „szczęśliwemu wypadkowi” naukowcy z University of Massachusetts w Lowell otrzymali nową stabilną formę węgla. Wydaje się mieć ona wyjątkowe właściwości: jest twardsza od stali, równie dobrze przewodzi prąd, a jej powierzchnia jest połyskliwa jak polerowanego aluminium. Najbardziej zaś zaskakujący jest fakt, iż nowa forma wydaje się ferromagnetykiem i utrzymuje tę właściwość w temperaturach dochodzących do 125 stopni Celsjusza. O odkryciu poinformował fizyk Joel Therrien podczas International Symposium on Clusters and Nanomaterials.

Słuchający jego wystąpienia specjaliści byli podekscytowani, ale i ostrożnie podeszli do tych rewelacji. Qian Wang, fizyk z Uniwersytetu Pekińskiego, stwierdziła: gdy opublikują wyniki swoich badań i zostaną one potwierdzone przez innych, spotka się to z olbrzymim zainteresowaniem. Jeśli materiał ten wykazuje właściwości magnetyczne, to może być bardzo użyteczny przy budowie bioczujników czy nośników leków. Uczona zwraca uwagę, że węgiel jest lżejszy niż inne ferromagnetyki, a ponadto nie jest toksyczny.

Robert Whetten, materiałoznawca z Northern Arizona University, stwierdził, że on dał się przekonać Therrienowi. Przypomina, że gdy w połowie lat 80. ogłaszano odkrycie kulistego fullerenu C60, to spotkało się to z równie dużym sceptycyzmem. Przypomina jednak, że już wcześniej pojawiły się twierdzenia o odkryciu magnetyzmu w czystym węglu, a później okazywało się, iż próbki były zanieczyszczone.

Na razie naukowcom udało się uzyskać jedynie cienkie warstwy nowego materiału, które badali za pomocą mikroskopów elektronowych i spektrometrów rentgenowskich. Wszyscy zwracają uwagę, że potrzebne są kolejne badania.

Sumio Iijima, ekspert od nanomateriałów z Meijo University, który w 1991 roku odkrył węglowe nanorurki mówi, że zaprezentowane dane „nie są wystarczająco dobre”, by przekonać go, iż Amerykanie odkryli nowy alotrop węgla. Chce, by na większej próbce przeprowadzono badania metodą krystalografii rentgenowskiej. Dopiero to pozwoli na określenie struktury materiału.

Therrien mówi, że nowy materiał uzyskano podczas nieudanych próby syntezy pentagrafenu. To teoretycznie przewidywana forma węgla, w której atomy są połączone w kształt pierścieni składających się z pięciu elementów. Dotychczas nikt jej nie uzyskał. Uczony chciał wykorzystać technikę pozwalającą na wymuszenie nietypowej struktury atomowej. Do komory służącej do chemicznego osadzania z fazy gazowej włożył folię miedzianą spełniającą formę katalizatora i podgrzał ją do temperatury około 800 stopni Celsjusza. Zamiast jednak wpompować do środka prosty gaz, jak metan, użył bardziej złożonego 2,2 dimetylbutanu.

Po skończeniu zajęć ze studentami Therrien wrócił do laboratorium i poczuł zapach smoły. Wnętrze komory było pokryte czarnym osadem, jednak na miedzianej folii pojawiła się jasna, błyszcząca warstwa.

Po dwóch latach eksperymentów z różnymi heksanami jego zespół nauczył się odtwarzać uzyskaną substancję na podłożach o grubości do 1 mikrometra i długości kilku centymetrów. Naukowcy twierdzą, że otrzymują w ten sposób pofałdowane warstwy węgla złożone pierścieni, na których składa się 6 lub 12 atomów połączonych wiązaniami kowalencyjnymi.

Podczas wspomnianego sympozjum pokazano film, na którym widać, że zawieszone w kroplach wody kawałki nowego materiału reagują na magnes, a najbardziej sensacyjnym jest stwierdzenie, iż właściwości magnetyczne występują w temperaturze d0 125 stopni, czyli w takim zakresie, w jakim pracują silniki czy komputery. Therrien mówi, że próbowano zarysować nowy materiał za pomocą stali i się nie udało. Zarysowuje go diament. Inną niezwykłą właściwością jest wysoki połysk. Dotychczasowe pomiary wykazały, że materiał odbija ponad 90% światła w zakresach od dalekiego ultrafioletu po połowę podczerwieni.

Nowy materiał przewodzi ładunki elektryczne niemal równie dobrze jak stal, a po poddaniu go powolnemu wyżarzaniu do temperatury 1000 stopni Celsjusza, pojawia się w nim pasmo zabronione, staje się więc półprzewodnikiem.

Naukowcy nie nadali mu jeszcze nazwy.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

A będzie ta nowa forma tańsza od obecnej i czy będziemy palić nim w piecu :D

  • Like (+1) 1
  • Downvote (-1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Kiedy na masową skalę będzie się produkowało najróżniejsze nowoczesne produkty to Polska znów będzie z tyłu bo zdąży puścić z dymem cały węgiel. Tak panie Morawiecki, plotłeś pan bzdury o tym że Polska węglem stoi bo stać węglem to ona powinna ale za 30 lat. Wtedy jednak będziemy już tylko koks z Rosji sprowadzali. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 godzin temu, Miroslaw napisał:

Kiedy na masową skalę będzie się produkowało najróżniejsze nowoczesne produkty to Polska znów będzie z tyłu bo zdąży puścić z dymem cały węgiel. Tak panie Morawiecki, plotłeś pan bzdury o tym że Polska węglem stoi bo stać węglem to ona powinna ale za 30 lat. Wtedy jednak będziemy już tylko koks z Rosji sprowadzali. 

Boszszsz, skąd się biorą ludzie tak bredzący ... jeśli polityka się rzuca Panu na ocenę chemii czy fizyki, to proszę przestać się nimi interesować, bo tylko szkód Pan narobi

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

13 godzin temu, Ergo Sum napisał:

Boszszsz, skąd się biorą ludzie tak bredzący ... jeśli polityka się rzuca Panu na ocenę chemii czy fizyki, to proszę przestać się nimi interesować, bo tylko szkód Pan narobi

Proponowałbym trochę umiaru. To że przepisujesz raz na tydzień artykuły z innych gazet nie czyni z ciebie speca. Polityka nie wpływa na mój punkt widzenia chemii czy fizyki a wręcz odwrotnie. To moja wiedza wpływa na to że nie podoba mi się fakt że taki surowiec jak węgiel jest spalany w piecach a każdy rząd jaki do tej pory mieliśmy robi niewiele dla ekologii i jeszcze mniej dla rozwoju nowoczesnych technologii. Nie będę ci tłumaczył ale nie rób z siebie speca od wszystkiego. To że przepisałeś jakiś artykuł w zeszłym tygodniu o psach nie robi z ciebie specjalisty od psów, ale pisanie chamskich odpowiedzi swoim czytelnikom pokazuje twoją frustrację a także brak taktu i kultury. Chciałeś coś odpisać to trzeba było odpisać że się nie zgadzasz i wyjaśnić dlaczego i wtedy była by to dyskusja, a tak to sobie tylko wroga hodujesz.

Przyznam się szczerze że czytuję kopalniewiedzy tylko dlatego że jest to jedyne źródło "naukowe" które mogłem skonfigurować w moim czytniku wiadomości.  Ale idę o zakład że od roku się to zmieniło więc zostawię cię tutaj z twoimi 12 folowersami.

Edited by Miroslaw
  • Downvote (-1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 20.11.2019 o 13:24, Miroslaw napisał:

z twoimi 12 folowersami.

To nie są „followersi”, tylko 12 razy oceniono pozytywnie któreś z „368 odpowiedzi” (mogła to być nawet jedna osoba). Poza tym podpinanie polityki (oczywiście zgodnie z modą - naszej) pod tematy kompletnie z nią niezwiązane jest faktycznie słabe.

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 20.11.2019 o 13:24, Miroslaw napisał:

To moja wiedza wpływa na to że nie podoba mi się fakt że taki surowiec jak węgiel jest spalany w piecach

Na skalę przemysłową, węgiel spala się w kotłach. 

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
      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
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...