kategorier: Utvalgte artikler » Interessante fakta
Antall visninger: 13713
Kommentarer til artikkelen: 2
Uventede egenskaper til kjent karbon
Grunnleggende vitenskap de siste årene har sjelden bortskjemt ingeniører med funn som er egnet for industriell implementering. Men de to siste tiårene har blitt et hyggelig unntak. To Nobelpriser og en tredje oppdagelse, som ennå ikke er evaluert av Nobelkomiteen, skapte muligheter for at ingeniører og teknologer skulle fungere i mange tiår. Og de er alle knyttet til ett element - karbon.
Hvorfor er disse funnene så viktige, og hva nytt kan et så kjent kjemisk element gi oss? Alt vi vet om karbon gjør det til det mest interessante og viktige elementet i det periodiske systemet. Til å begynne med oppsto livet selv på karbonbasis. Evnen til karbonatomer å kombinere i komplekse strukturer har gjort det mulig for naturen å skape proteinorganismer og puste sinnet inn i mennesker. All organisk kjemi, med sin overflod av nye, kunstige materialer, er basert på komplekse forbindelser av karbon med andre elementer.
Men atomkarbon er ikke mindre overraskende enn forbindelsene. Dette er det eneste elementet som hittil har 8 allotropiske (forskjellige) modifikasjoner. Ordet "bye" er ganske passende, fordi karbon kan gi flere overraskelser i fremtiden. For bare noen tiår siden visste vi bare to karbonmodifikasjoner: grafitt og diamant.
Vi måtte og måtte forholde oss til grafitt, tegne med en blyant på papir. En diamant er en spennende glans av diamanter og et symbol på rikdom. Riktig nok har utviklingen av teknologi ført til anerkjennelse av en annen egenskap til diamant - dens uovertruffen hardhet. Og nå, til tross for kompleksiteten i prosessene, syntetiseres kunstige diamanter og brukes mye i teknologi. Hårdbergboring, steinkuttende hjul, sliping av pastaer - du kan lang liste over bruken av denne karbonmodifiseringen.
Men mellom en veldig hard tilstand og en veldig myk tilstand ligger en avgrunn. Det var overraskende at et så viktig element som all moderne kjemi bygger på bare har to slike antagonistiske tilstander.
Og til slutt, i forrige århundre, på begynnelsen av 60-tallet, ble den tredje modifiseringen av karbon oppdaget - karabin. Dette er en kjede av sammenkoblede karbonatomer. Funnet ble gjort av kjemikere, og fikk ikke mye resonans, siden det ikke fant praktisk anvendelse.
Og her er den neste formen for karbon - fullerener vakte mye større interesse. Karbonatomer samlet i et sfærisk molekyl åpnet for dannelse av helt nye materialer og forbindelser. For åpning fulleren karbon modifisering en gruppe forskere i 1996 tildelt Nobelprisen
Allerede brukes fullerener i legemiddelindustrien til å lage kreftmedisiner, i radioelektronikk og i bilindustrien som tilsetningsstoffer til motoroljer. Listen over applikasjoner er bemerkelsesverdig bred, men utsiktene for fremtidig bruk er enda større.
Ytterligere funn relatert til karbon falt som en overflødighetshorn. Lonsdaleit, funnet i meteoritter og deretter syntetisert kunstig, karbon nanorør, grafen.
Vi hadde ikke tid til å mestre en allotropisk form, ettersom to andre uventet ble lagt til den. Og disse karbonformene vil gjøre det mulig i de kommende årene å endre både kommunikasjonsstrukturen for menneskeheten og menneskelivet radikalt (les mer om utsiktene for bruk av grafen og karbon nanorør i artikkelen om grafenelektronikk).
Takket være bruken av nye karbonegenskaper er det ubegrensede muligheter for å lage kvantemaskiner, informasjonsoverføringslinjer med en hastighet på mer enn 100 Gbit / s, sensorer som leser signaler fra en levende celle, og mye mer,hva science fiction forfattere ikke drømte om.
Og ventetiden var veldig kort: Utsiktene for kommersiell bruk av funn er så store at flere titalls selskaper allerede demonstrerer produktprøver som inkluderer karbon nanorør og grafener.
Se også på elektrohomepro.com
: