kategorier: Utvalda artiklar » Intressanta fakta
Antal visningar: 13713
Kommentarer till artikeln: 2
Oväntade egenskaper hos bekant kol
Grundläggande vetenskap de senaste åren har sällan bortskämda ingenjörer med upptäckter som är lämpliga för industriell implementering. Men de senaste två decennierna har blivit ett trevligt undantag. Två Nobelpriser och en tredje upptäckt, ännu inte utvärderad av Nobelkommittén, skapade möjligheter för ingenjörer och teknologer att fungera under många decennier. Och de är alla förknippade med ett element - kol.
Varför är dessa upptäckter så viktiga och vad nytt kan ett så välkänt kemiskt element ge oss? Allt vi vet om kol gör det till det mest intressanta och viktiga elementet i det periodiska systemet. Till att börja med uppstod själva livet på kolbasis. Förmågan hos kolatomer att kombinera i komplexa strukturer har gjort det möjligt för naturen att skapa proteinorganismer och andas sinnet i människor. All organisk kemi, med dess överflöd av nya, konstgjorda material, är baserad på komplexa kolföreningar med andra element.
Men atomkol är inte mindre förvånande än dess föreningar. Detta är det enda elementet som hittills har åtta allotropa (olika) modifieringar. Ordet "bye" är helt lämpligt, för kol kan ge fler överraskningar i framtiden. För bara några decennier sedan visste vi bara två koländringar: grafit och diamant.
Vi var tvungna att ta itu med grafit, rita med en penna på papper. En diamant är en spännande glans av diamanter och en symbol för rikedom. Visst har utvecklingen av teknik lett till erkännande av en annan egenskap av diamant - dess oöverträffade hårdhet. Och nu, trots processernas komplexitet, syntetiseras konstgjorda diamanter och används allmänt inom teknik. Hårdrockborrning, stenhugghjul, slipningspasta - du kan länge lista användningen av denna kolmodifiering.
Men mellan ett mycket hårt tillstånd och ett mycket mjukt tillstånd ligger en avgrund. Det var förvånande att ett så viktigt element som all modern kemi bygger på endast har två sådana antagonistiska tillstånd.
Och slutligen, under förra seklet, i början av 60-talet, upptäcktes den tredje modifieringen av kol - karbin. Detta är en kedja av sammankopplade kolatomer. Upptäckten gjordes av kemister och fick inte mycket resonans, eftersom den inte hittade praktisk tillämpning.
Och här är nästa form av kol - fullerener väckte mycket större intresse. Kolatomer samlade i en sfärisk molekyl öppnade vägen för skapandet av helt nya material och föreningar. För öppning modifiering av fulleren kol 1996 forskade en grupp forskare Nobelpriset
Fulleneres används redan i läkemedelsindustrin för att skapa läkemedel mot cancer, inom radioelektronik och inom bilindustrin som tillsatser för motoroljor. Listan med applikationer är anmärkningsvärt bred, men utsikterna för framtida användning är ännu bredare.
Ytterligare upptäckter relaterade till kol föll som en hornhinnad. Lonsdaleit, hittad i meteoriter och därefter syntetiserad konstgjord, kolananorör, grafen.
Vi hade inte tid att behärska en allotropisk form, eftersom ytterligare två oväntat lades till den. Och dessa former av kol kommer att göra det möjligt under de kommande åren att radikalt förändra både kommunikationsstrukturen för mänskligheten och själva människolivet (läs mer om möjligheterna att använda grafen och kolnanorör i artikeln om grafenelektronik).
Tack vare användningen av nya kolegenskaper finns det obegränsade möjligheter att skapa kvantdatorer, informationsöverföringslinjer med en hastighet på mer än 100 Gbit / s, sensorer som läser signaler från en levande cell och mycket mer,vad science fiction-författare inte drömde om
Och väntan var mycket kort: Utsikterna för kommersiell användning av upptäckter är så stora att dussintals företag redan demonstrerar produktprover som innehåller kolananorör och grafener.
Se även på elektrohomepro.com
: