|  | 28 июля 2013 | Нанотехнологии

Случайность привела к получению "невозможного" материала

Упсалит


В науке нет ничего невозможного, есть только что-либо маловероятное. Подтверждением этому в очередной раз служит тот факт, что ученым из университета Упсалы (Uppsala University) в Швеции удалось получить в чистом виде некий материал, который, как считалось ранее, не может существовать в такой форме. Этот материал, получивший название Упсалит (Upsalite) представляет собой одну из форм карбоната магния и является абсолютным мировым рекордсменом по площади поверхности на единицу массы и по его адсорбционным свойствам - способностью поглощать воду или другие химические соединения.

Ученым известно, что в природе существует несколько форм карбоната магния, которые имеют четкую и упорядоченную кристаллическую структуру, в которой содержится множество молекул воды. В природе не существует безводных форм этого вещества, их можно получать только в небольших количествах на лабораторном оборудовании с использование достаточно сложных процессов, высокой температуры и тратя при этом уйму энергии.

Однако, Йохан Гомез де ла Торе (Johan Gomez de la Torre) и его коллеги из Отдела нанотехнологий и функциональных материалов (Nanotechnology and Functional Materials Division), как это часто бывает в науке, за счет чистой случайности выяснили, как полностью обезвоженный карбонат магния может быть получен с помощью весьма простого процесса, протекающего при низкой температуре.

Вышеупомянутая случайность заключается в том, что заинтересовавшись результатами некоторых экспериментов, ученые забыли и оставили некий испытательный материал в реакционной камере на выходные. После того, как ученые возвратились в лабораторию в понедельник утром, они обнаружили, что в камере за это время сформировалась некая субстанция в виде твердого геля. Высушив этот гель и проведя анализ материала, они нашли, что им в руки попало нечто, считавшееся до этого "невозможным". И после этого ученым потребовался еще год дополнительных экспериментов, точной настройки оборудования, подборки параметров и анализа, прежде чем им удалось воспроизвести то, что произошло в реакционной камере за двое суток.

Структура упсалита


Но самым удивительным в этом открытии являются уникальные свойства нового материала. Упсалит имеет самое высокое значение площади поверхности на единицу массы этого материала, 800 квадратных метров на грамм, что является самым большим таким показателем на сегодняшний день. Это ставит новый материал в один ряд с другими высокопористыми материалами, обладающими большой площадью поверхности, такими, как некоторые формы кварца (силикагель), цеолиты, металло-органические материалы и углеродные нанотрубки.

Изучая структуру нового материала, ученые выяснили, что весь объем этого материала заполнен крошечными пустыми порами, поверхность которых дает материалу уникальную возможность взаимодействовать с окружающей средой. К примеру, упсалит способен поглотить значительно большее количество воды при более низкой относительной влажности, нежели чем другие, доступные на сегодняшний день материалы.

Уникальные свойства упсалита могут обеспечить применение этого материала во многих областях промышленности, науки и техники, включая ликвидацию последствий выбросов токсичных химических веществ, химикатов и разливов нефти. Помимо этого, материал с подобными свойствами может оказаться крайне полезен для создания новых систем доставки лекарственных препаратов, для систем искусственного обоняния, для создания аккумуляторных батарей высокой емкости и научных приборов, с помощью которых ученые получат возможность проводить совершенно новые эксперименты.




Ключевые слова:
Материал, Упсалит, Карбонат, Магний, Вода, Кристалл, Структура, Поверхность, Площадь

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученым удалось синтезировать первые образцы карбина - самого прочного и тве ...
  • Исследователи получили совершенно новый тип стекла, обладающего уникальными ...
  • Новые синтетические материалы обладают рекордным показателем площади поверх ...
  • Получена новая форма углерода, превосходящая по прочности прочность алмаза.
  • Ученые обнаружили материал со свойствами, во многом подобным свойствам граф ...

  • Керамическое покрытие мозаика плитка общее правило: независимо. . Качественно заправили картридж тут: www.tonfix-service.in.ua, инженеры из сайта Тонфикс.


    28 июля 2013 14:25
    #1 Написал: Duh_drakona

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Ахринеть. 800 квадратов на грамм. Я себе этого даже представить не могу. Если теоретически говорить,то гору такого вещества, например, этак размером с многоэтажный дом ребенок может над головой поднять одной рукой?
        
    28 июля 2013 22:28
    #2 Написал: muggzzzzz

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Duh_drakona,
    Имеется в виду не сверхмалая плотность вещества, а сверхбольшая площадь поверхности на единицу массы.

    Чтобы это проще понять, приведу пример.
    Представим себе камень размером 5х5х5см. Он имеет площадь приближенно равную 5 см х 5 см х 6 граней = 150 кв.см. Объем этого камня будет 5х5х5 = 125 см.куб., вес, при плотности 2,7 г/см.куб, 125*2,7=337,5 г.
    А теперь мысленно этот камень разобъём на песчинки размером 0,5мм х 0,5мм х 0,5мм. Очевидно, из этого камня получится около миллиона таких песчинок. Совокупная площадь этих песчинок будет уже не 150 кв.см, а 0,05см х 0,05см х 6 х 1000000= 15000 кв.см, что в сто раз больше целого камня. При этом совокупный объем и вес не изменились. Таким образом, напрашивается один важный вывод - чем меньше гранулы вещества, тем бОльшую совокупную площадь поверхности они имеют.
        
    29 июля 2013 02:04
    #3 Написал: VoiD2008

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Проще говоря это площадь всех поверхностей материала =)
    Для примера суммарная площадь поверхностей человеческих легких на вдохе составляет до 120 кв.м.

    Очень очень пористая губка у чуваков получилась ))

    Побольше бы таких случайных открытий... на ум приходят графен, правда его польза пока не ощутима и пенициллин, который прямо таки мегаполезен =)
        
    15 августа 2013 17:00
    #4 Написал: Duh_drakona

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    VoiD2008 Втыкал минут 20, что бы понять почему это не связано с весом)) Ясно теперь))

    Понятно, вообщем съел такую штуку, оно всосало твой желудок))
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.