Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Pojawiam się i znikam
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Na ETH Zurich powstało niezwykle lekkie, 18-karatowe złoto, do którego wytworzenia użyto plastikowej matrycy w miejsce stopu metali. Lekkie złoto znajdzie zastosowanie w jubilerstwie, przede wszystkim przy produkcji zegarków, gdzie niewielkie zwiększenie wagi może być bardzo uciążliwe ale posiadacza zbyt ciężkiego zegarka.
Lekkie złoto to dzieło Leonie van't Hag z zespołu profesora Raffaele Mezzengi. Waży ono od 5 do 10 razy mniej niż standardowe 18-karatowe złoto, które jest zwykle wykonane z 3/4 złota i 1/4 miedzi. Taki stop ma gęstość około 15 g/cm3.
Gęstość nowego materiału wynosi zaledwie 1,7 g/cm3 i wciąż jest to jak najbardziej prawdziwe 18-karatowe złoto. Zamiast stopu metali van't Hagn, Mezenga i ich zespół wykorzystali włókna proteinowe i polimer, z których utworzyli matrycę, na którą nałożyli cienkie nanokryształy złota. Same nanokryształy zawierają też wiele pustych niewidocznych gołym okiem przestrzeni. Uczeni opisali swoje badania na łamach Advanced Functional Materials.
Cały proces produkcyjny przebiegał następująco: najpierw wszystkie składniki umieścili w wodzie, tworząc układ dyspersyjny. Po dodaniu soli zamienił się on w żel. Następnie wodę zastąpiono w nim alkoholem. Całość umieszczono w specjalnej komorze, gdzie w warunkach wysokiego ciśnienia i w atmosferze nadkrytycznego CO2 doszło do wymieszania się alkoholu i dwutlenku węgla. Po zmniejszeniu ciśnienia całość zamieniła się w homogeniczny aerożel. Następnie za pomocą wysokiej temperatury pozbyto się polimerów i nadano całości ostateczny kształt.
To złoto ma właściwości plastiku. Gdy upadnie na twardą powierzchnię, wydaje taki dźwięk, jak tworzywo sztucznej. Jednak ma połysk złota, można go polerować i obrabiać jak złoto. Co więcej można też dopasować jego twardość do przewidywanych zastosowań. Można też zmienić jego kolor zmieniając kształt tworzących go nanocząstek. Jeśli np. użyjemy sferycznych nanocząstek, złoto będzie miało fioletowy połysk. Możemy w ten sposób uzyskać wszystkie rodzaje złota o potrzebnych nam właściwościach.
Mezzenga mówi, że „plastikowe” złoto będzie szczególnie użyteczne w jubilerstwie i wytwarzaniu zegarków, gdzie dużą rolę odgrywa waga produktu. Nadaje się też do roli katalizatora, do zastosowania w elektronice czy w osłonach przed promieniowaniem.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
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 -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na University of Cambridge powstała technika pozyskiwania wysokiej jakości grafenu w temperaturze ponaddwukrotnie niższej niż dotychczas. Osiągnięcie to znakomicie ułatwi zastosowanie grafenu w praktyce.
Zespół pracujący pod kierunkiem Roberta Weatherupa i Bernharda Bayera nałożył cienką warstwę złota na nikiel, na którym wzrasta grafen. To pozwoliło obniżyć temperaturę, w której tworzony jest grafen do zaledwie 450 stopni Celsjusza.
Obecnie najlepszą znaną metodą pozyskiwania wysokiej jakości grafenu jest osadzanie z fazy gazowej. W tym celu podłoże z niklu lub miedzi, które działa jak katalizator, poddaje się działaniu gazu zawierającego węgiel. W temperaturze ponad 1000 stopni Celsjusza dochodzi do osadzenia się warstwy węgla na podłożu. Powstaje grafen.
Metoda taka nie jest jednak pozbawiona wad. Wysokie temperatury niszczą część materiałów, które są wykorzystywane w produkcji elektroniki, przez co nie można z grafenu bezpośrednio tworzyć układów scalonych.
Tymczasem, jak odkryli brytyjscy uczeni, wystarczy do niklu dodać mniej niż 1% złota, by można było obniżyć temperaturę pracy z grafenem do 450 stopni Celsjusza. Co więcej, pozyskany w ten sposób grafen jest lepszej jakości. W tradycyjnej technice produkcji grafen pojawia się na całej powierzchni niklu i poszczególne kawałki tworzą się niezależnie. Z czasem powiększają się i łączą ze sobą, ale miejsca połączeń są mniej doskonałe niż pozostała powierzchnia grafenu i elektrony nie poruszają się nich równie swobodnie.
Tymczasem złoto blokuje wzrost grafenu. Pozwala zatem otrzymywać jednolite płachty, które rosły przez dłuższy czas, ale jako że nie napotkały na swojej drodze innych skrawków grafenu, nie łączyły się z nimi i nie występują w nich „szwy". Złoto pozwala zatem nie tylko na pozyskanie grafenu w znacznie niższej temperaturze, ale również na produkcję materiału o lepszych właściwościach.
Uczeni z Cambridge przeprowadzili przy okazji szczegółowe badania nad wzrostem grafenu. Dowiedzieli się, że do osadzania się grafenu nie dochodzi tylko w czasie, gdy podłoże jest schładzane oraz że na wzrost wpływa nie tylko powierzchnia katalizatora, ale też obszar poniżej.
Grafen wciąż jest przedmiotem laboratoryjnych badań i nie trafił jeszcze na linie produkcyjne. Jednak dzień jego rynkowego debiutu jest coraz bliżej. Idealnie byłoby, gdyby grafen udało się produkować bezpośrednio na izolatorze. Obecnie trzeba go przenosić z podłoża, na którym jest tworzony, na podłoże, gdzie ma powstać obwód. Problem w tym, że izolatory słabo sprawdzają się w roli katalizatorów do pozyskiwania grafenu z fazy gazowej. Badania nad wzrostem grafenu to wciąż młoda dziedzina wiedzy, ale rozwija się bardzo szybko - stwierdził Weatherup.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Bartosz Grzybowski i jego zespół z Northwestern University twierdzą, że prowadzone od tysięcy lat badania nad elektrostatyką nie dały nam prawdziwych odpowiedzi. Przekonanie, iż elektryczność statyczna bierze się z wymiany jonów pomiędzy dwoma materiałami, wskutek której w jednym z nich powstaje nierównowaga jest, zdaniem Grzybowskiego, błędne.
Uczeni wykorzystali mikroskop sił Kelvina, który pozwala na obserwację ładunków na powierzchni obiektów. Dzięki niemu odkryli, że zmiany, które prowadzą do pojawienia się ładunków elektrostatycznych nie są jednakowe, jak dotychczas sądzono. Zaobserwowali bowiem coś, co określili mianem kolażu dodatnio i ujemnie naładowanych „grudek". Naukowcy sądzą, że „grudki" te są przenoszone z jednego materiału na drugi podczas kontaktu. Innymi słowy, gdy pocieramy o siebie dwa obiekty, dochodzi między nimi do wymiany materiału w postaci tych właśnie „grudek" i to ich przeniesienie z jednego obiektu na drugi wywołuje nierównowagę w dotychczas stałym kolażu „grudek".
Uczeni udowodnili istnienie „grudek" i faktu, iż są one przenoszone pomiędzy stykającymi się obiektami. Jednak nie wszyscy są przekonani, że to wystarczy do wyjaśnienia opisywanych zjawisk.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Nanocząsteczki odpowiedniej wielkości i kształtu mogą przyczynić się do zwalczania przyczyn choroby Alzheimera i innych schorzeń neurodegeneracyjnych. Profesor Nicholas Kotov z University of Michigan uważa, że mogą on przyciągać i więzić włókienka formujące blaszki, które uszkadzają nerwy.
Zarówno peptydy amyloidowe, jak i nanocząsteczki, wykazują silną skłonność do formowania włókienek. Chcieliśmy sprawdzić jaki wpływ mają nanocząsteczki na tworzenie włókienek amyloidowych. Zobaczyliśmy niezwykły efekt inhibitorowy, co otwiera drzwi do opracowania nowych leków zapobiegających chorobie Alzheimera - mówi Kotov.
Uczony użył czworościennych nanocząsteczek, których wymiary były podobne do formujących się włókienek o odkrył, że włókienka zaczęły łączyć się z nanocząsteczkami, wskutek czego ich geometria została znacznie zaburzona, co zapobiegło dalszemu formowaniu się włókienek.
Leki, które są obecnie używane do walki z choroba Alzheimera, łączą się z peptydami amyloidowymi w stosunku 1:1. To zdecydowanie zbyt mało. Tymczasem pojedyncza nanocząsteczka może przechwycić ponad 100 peptydów. Dzięki tak dużej wydajności nanoczasteczki przypominają efektywnością niektóre proteiny wykorzystywane przez organizm do walki z chorobą Alzheimera.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.