kategória: Najlepšie články » Zaujímavé fakty
Počet zobrazení: 13713
Komentáre k článku: 2
Neočakávané vlastnosti známeho uhlíka
V posledných rokoch základná veda zriedka rozmaznávala inžinierov objavmi vhodnými pre priemyselnú implementáciu. Posledné dve desaťročia sa však stali príjemnou výnimkou. Dve Nobelove ceny a tretí objav, ktorý Nobelovy výbor ešte neocenil, vytvorili pre inžinierov a technológov vyhliadky na prácu po mnoho desaťročí. A všetky sú spojené s jedným prvkom - uhlík.
Prečo sú tieto objavy také dôležité a aké nové nám môže poskytnúť taký známy chemický prvok? Všetko, čo vieme o uhlíku, z neho robí najzaujímavejší a najdôležitejší prvok periodickej tabuľky. Na začiatok, život samotný vznikol na báze uhlíka. Schopnosť atómov uhlíka kombinovať sa do zložitých štruktúr umožnila prírode vytvárať proteínové organizmy a dýchať myseľ ľuďom. Celá organická chémia s množstvom nových umelých materiálov je založená na komplexných zlúčeninách uhlíka s inými prvkami.
Ale atómový uhlík nie je o nič menej prekvapivý ako jeho zlúčeniny. Toto je jediný prvok, ktorý má doteraz 8 alotrópnych (rôznych) modifikácií. Slovo "bye" je celkom vhodné, pretože uhlík môže v budúcnosti priniesť viac prekvapení. Len pred niekoľkými desaťročiami sme vedeli iba dve modifikácie uhlíka: grafit a diamant.
Mali sme a museli sme sa vysporiadať s grafitom, kresliť ceruzkou na papier. Diamant je vzrušujúca brilantnosť diamantov a symbol bohatstva. Je pravda, že vývoj technológie viedol k rozpoznaniu ďalšej vlastnosti diamantu - jeho neprekonateľnej tvrdosti. A teraz, napriek zložitosti procesov, sú umelé diamanty syntetizované a široko používané v technológii. Vŕtanie do tvrdých hornín, rezacie kotúče na kameň, brúsne pasty - môžete dlho uviesť použitie tejto uhlíkovej modifikácie.
Ale medzi veľmi tvrdým stavom a veľmi mäkkým stavom je priepasť. Bolo prekvapujúce, že taký dôležitý prvok, na ktorom je založená všetka moderná chémia, má iba dva také antagonistické stavy.
A nakoniec, v minulom storočí, začiatkom 60. rokov, bola objavená tretia modifikácia uhlíka - karabína, Toto je reťazec vzájomne prepojených atómov uhlíka. Objav robili chemici a nedostalo veľa rezonancie, pretože nenašlo praktické uplatnenie.
A tu je ďalšia forma uhlíka - fullerény vzbudil oveľa väčší záujem. Atómy uhlíka zostavené do sférickej molekuly otvorili cestu k vytvoreniu úplne nových materiálov a zlúčenín. Na otvorenie modifikácia fullerénového uhlíka skupina vedcov v roku 1996 udelila Nobelovu cenu
Fullerény sa už používajú vo farmaceutickom priemysle na výrobu protirakovinových liekov, v rádiovej elektronike a v automobilovom priemysle ako prísady do motorových olejov. Zoznam aplikácií je pozoruhodne široký, ale vyhliadky na budúce použitie sú ešte širšie.
Ďalšie objavy súvisiace s uhlíkom padli ako hojnosť. Lonsdaleit, nájdený v meteoritoch a následne synteticky syntetizovaný, uhlíkové nanorúrky, grafén.
Nemali sme čas zvládnuť jednu alotropickú formu, pretože k nej sa nečakane pridali ďalšie dve. Tieto formy uhlíka umožnia v nasledujúcich rokoch radikálne zmeniť komunikačnú štruktúru ľudstva aj samotného ľudského života (viac informácií o vyhliadkach na použitie grafénu a uhlíkových nanorúrok v článku). o grafénovej elektronike).
Vďaka použitiu nových uhlíkových vlastností existujú neobmedzené možnosti na vytváranie kvantových počítačov, informačných prenosových liniek s rýchlosťou viac ako 100 Gbit / s, senzorov, ktoré čítajú signály zo živej bunky, a ešte oveľa viac,o čom autori sci-fi nesnili.
Čakanie bolo veľmi krátke: vyhliadky na komerčné využitie objavov sú také veľké, že desiatky spoločností už demonštrujú vzorky produktov, ktoré obsahujú uhlíkové nanorúrky a grafény.
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: