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

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

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
      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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kanadyjsko-amerykański zespół badawczy znalazł dowody wskazujące, że materiał znajdujący się pod powierzchnią gwiazd neutronowych może być najtwardszym materiałem we wszechświecie. M. E. Caplan, A. S. Schneider i C. J. Horowitz opisali na łamach Physical Review Letters swoje symulacje i uzyskane wyniki.
      Nie od dzisiaj wiadomo, że gwiazdy neutornowe charakteryzują się wyjątkowo duża gęstością. Wcześniejsze badania sugerowały, że w związku z tym, powierzchnia gwiazd neutronowych jest niezwykle wytrzymała. Teraz Caplan, Schneider i Horowitz twierdzą, że materiał położony bezpośrednio pod powierzchnią jest jeszcze twardszy niż ona sama.
      Astrofizycy teoretyzują, że w gwiazdach neutronowych gęsto upakowane neutrony tworzą pod powierzchnią najróżniejsze kształty. Wiele z nich nazwano „makaronem”. Teraz uczeni postanowili sprawdzić, czy materiał ten może być bardziej gęsty i twardy niż powierzchnia gwiazdy.
      Przeprowadzili liczne symulacje, które wykazały, że mamy tam do czynienia z najtwardszym materiałem we wszechświecie. Jest on 10 miliardów razy twardszy od stali. To jednak nie wszystko. Symulacje te dowodzą też, że gwiazdy neutronowe, poprzez swoje silne pole grawitacyjne, mogą zaburzać czasoprzestrzeń. A zaburzenia te są skutkiem nieregularnego charakteru „makaronu” wewnątrz gwiazd. Niewykluczone, że w przyszłości zaobserwujemy fale grawitacyjne wywoływane tymi zaburzeniami.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na University of Texas w San Antonio (UTSA) dokonano przełomowego odkrycia, które będzie miało olbrzymie znaczenie dla prac nad nowymi lekami. Odkrycie ma związek z fluorem, który tworzy najsilniejsze, po krzemie, wiązania atomowe z węglem.
      Fluor, w postaci fluorków, używany jest zarówno do uzdatniania wody pitnej i w pastach do zębów, jak i szeroko stosowany w chemii medycznej do leczenia nowotworów, w antybiotykach, antydepresantach, sterydach i innych lekach. Fluor stosuje się w lekach, gdyż je stabilizuje i zwiększa ich aktywność biologiczną.
      Przez wiele lat naukowcy z UTSA badali tiole, organiczne związki chemiczne, odpowiedniki alkoholi. W organizmach ssaków tiole mają wpływ na wiele funkcji biologicznych, jak równowaga energetyczna, przesyłanie sygnałów między komórkami, zdrowie serca, stan układu immunologicznego i neurologicznego. Gdy poziomy tioli są stabilne, jesteśmy generalnie w dobrym stanie zdrowia. Gdy rosną i przez dłuższy czas utrzymują się na podwyższonym poziomie, mogą pojawić się takie choroby jak reumatoidalne zapalenie stawów, nowotwory piersi, choroby Alzheimera i Parkinsona.
      Za regulację poziomu tioli odpowiadają dioksygenaza cysteinowa (CDO) i dioksygenaza cystaminowa (ADO). Gdy poziom tioli rośnie, CDO i ADO tworzą wzmacniacze katalizy, które szybko usuwają nadmiar tioli z organizmu. Jako, że nie wiadomo dokładnie, w jaki sposób te wzmacniacze są tworzone, uczeni z UTSA postanowili to zbadać. I wówczas dokonali ważnego odkrycia.
      Na potrzeby swoich badań stworzyli nową formę CDO z wyjątkowo silnymi wiązaniami węgiel-fluor. Sądzili, że enzymy nie będą w stanie rozerwać tych wiązań i nie powstanie wzmacniacz. Okazało się jednak, że zmodyfikowane CDO nadal było w stanie rozerwać wiązania i stworzyć katalizator. W ten sposób po raz pierwszy wykazano, że wiązania węgiel-fluor mogą być rozrywane w proteinach na drodze utleniania. To zaś oznacza, że w organizmie człowieka również może zachodzić taki proces.
      To bardzo ważne odkrycie. Ponad 20% leków zawiera fluor. Wiązania węgiel-fluor są odporne na procesy metaboliczne w organizmie, przez co zawierający je lek może dłużej w nim przebywać. Fluorek pomaga też lekom na przenikanie przez ściany komórkowe. Od dawna sądzono, że wiązania węgiel-fluor są odporne na zrywanie. Najnowsze odkrycie pokazuje, że tak nie jest, mówi Michael Doyle, dziekan wydziału Chemii Medycznej na UTSA.
      Okazuje się zatem, i jest to odkrycie niezwykle ważne dla rozwoju leków, że wiązania C-F mogą być w organizmie mniej trwałe niż sądzono, a tym samym słabiej chronią substancje lecznicze przed procesami metabolicznymi organizmu.

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