Атомдук кычкылтек: пайдалуу касиеттери. Атомдук кычкылтек деген эмне?

Мазмуну:

Атомдук кычкылтек: пайдалуу касиеттери. Атомдук кычкылтек деген эмне?
Атомдук кычкылтек: пайдалуу касиеттери. Атомдук кычкылтек деген эмне?
Anonim

Кыйратуучу өрттүн кесепетинен кыйраган баа жеткис сүрөттү элестетиңиз. Кооз боёктор, тырышчаактык менен көп түстө колдонулган, кара көөнүн катмарлары астында жок болду. Шедевр кайтарылгыс жоголду окшойт.

Илим сыйкыры

Бирок үмүтүңүздү үзбөңүз. Сүрөт вакуумдук камерага салынып, анын ичинде атомдук кычкылтек деп аталган көзгө көрүнбөгөн күчтүү зат пайда болот. Бир нече саат же күндүн ичинде бляшка акырындык менен жок болуп, түстөр кайра пайда боло баштайт. Таза лак менен бүткөрүлгөн картина мурунку даңкына кайтып келет.

атомдук кычкылтек
атомдук кычкылтек

Бул сыйкыр сыяктуу сезилиши мүмкүн, бирок бул илим. НАСАнын Гленн изилдөө борборунун (GRC) илимпоздору тарабынан иштелип чыккан ыкма калыбына келтирилгис бузулган искусствону сактап калуу жана калыбына келтирүү үчүн атомдук кычкылтекти колдонот. Зат даадамдын денеси үчүн арналган хирургиялык импланттарды толугу менен стерилизациялоого жөндөмдүү, сезгенүү коркунучун кыйла азайтат. Кант диабети менен ооруган бейтаптар үчүн глюкозаны көзөмөлдөөчү аппаратты өркүндөтөт, ал пациенттер алардын абалына көз салышы үчүн мурда тестирлөө үчүн талап кылынган кандын бир бөлүгүн гана талап кылат. Зат сөөк клеткаларынын жакшыраак жабышуусу үчүн полимерлердин бетин түзө алат, бул медицинада жаңы мүмкүнчүлүктөрдү ачат.

Ал эми бул күчтүү затты абадан түз эле алууга болот.

Атомдук жана молекулалык кычкылтек

Кычкылтек бир нече түрдүү формада болот. Биз дем алган газ O2 деп аталат, демек ал эки атомдон турат. Атомдук кычкылтек дагы бар, анын формуласы О (бир атом). Бул химиялык элементтин үчүнчү түрү - O3. Бул озон, мисалы, Жердин атмосферасынын жогорку катмарында кездешет.

Атомдук кычкылтек жер бетинде табигый шарттарда көпкө жашай албайт. Ал өтө жогорку реактивдүүлүккө ээ. Мисалы, суудагы атомдук кычкылтек суутек перекисин пайда кылат. Бирок ультра кызгылт көк нурлануу көп болгон космосто O2 молекулалар атомдук форманы пайда кылуу үчүн оңой ажырашат. Жердин төмөнкү орбитасындагы атмосфера 96% атомдук кычкылтектен турат. NASA космостук чөлмөк миссияларынын алгачкы күндөрүндө көйгөйлөрдү жаратты.

атомдук кычкылтек формуласы
атомдук кычкылтек формуласы

Жакшылыкка зыян

Брюс Бэнкстин айтымында, улук физикГленн борборунун космостук айлана-чөйрөнү изилдөө филиалы болгон Alphaport-та, шаттлдын алгачкы бир нече учууларынан кийин анын курулуш материалдары үшүк басып калгандай көрүнгөн (алар катуу эрозияланган жана текстураланган). Атомдук кычкылтек космостук кеменин терисинин органикалык материалдары менен реакцияга кирип, аларды акырындык менен жабыркатат.

GIZ зыяндын себептерин иликтей баштады. Натыйжада изилдөөчүлөр космостук кемелерди атомдук кычкылтектен коргоо ыкмаларын гана түзбөстөн, бул химиялык элементтин потенциалдуу кыйратуучу күчүн Жердеги жашоону жакшыртуу үчүн колдонуунун жолун да табышты.

Космостогу эрозия

Космостук аппарат Жердин төмөн орбитасында болгондо (башкаруучу аппараттар учурулган жана МКС жайгашкан жерде) атмосферанын калдыктарынан пайда болгон атомдук кычкылтек космостук аппараттын бети менен реакцияга кирип, аларга зыян келтириши мүмкүн. Станцияны электр менен жабдуу системасын иштеп чыгуу учурунда полимерлерден жасалган күн батареялары бул активдүү кычкылдандыргычтын аракетинен улам тез бузулат деген кооптонуулар болгон.

атомдук кычкылтек пайдалуу касиеттери
атомдук кычкылтек пайдалуу касиеттери

Ийкемдүү айнек

НАСА бир чечим тапты. Гленн изилдөө борборунун илимпоздорунун тобу күн батареялары үчүн жегич элементтин таасиринен корголбогон жука пленкалуу каптаманы иштеп чыгышты. Кремний диоксиди же айнек кычкылдангандыктан, ал атомдук кычкылтек менен бузула албайт. Изилдөөчүлөртунук кремний айнек каптоо жараткан, ал ийкемдүү болуп, ушунчалык жука. Бул коргоочу катмар панелдин полимерине катуу жабышып, анын жылуулук касиеттерин бузбастан, эрозиядан коргойт. Каптама буга чейин Эл аралык космос станциясынын күн массивдерин ийгиликтүү коргоп, Мирдин күн батареяларын коргоо үчүн да колдонулган.

Күн панелдери космосто он жылдан ашык ийгиликтүү жашап калды, деди Банкс.

атомдук кычкылтектин касиеттери
атомдук кычкылтектин касиеттери

Күчтү колго алуу

Атомдук кычкылтекке туруштук берүүчү катмарды иштеп чыгуунун бир бөлүгү болгон жүздөгөн сыноолорду жүргүзүү менен Гленн изилдөө борборунун окумуштуулар тобу химиялык заттын кантип иштээрин түшүнүү тажрыйбасына ээ болушту. Эксперттер агрессивдүү элементти колдонуунун башка мүмкүнчүлүктөрүн көрүштү.

Бэнкстин айтымында, топ беттик химиянын өзгөрүшүн, органикалык материалдардын эрозиясын билди. Атомдук кычкылтектин касиеттери, ал жөнөкөй химиялык заттар менен оңой реакцияга кирбеген ар кандай органикалык, углеводородду жок кылууга жөндөмдүү.

Изилдөөчүлөр аны колдонуунун көптөгөн жолдорун табышты. Алар атомдук кычкылтек силикондордун беттерин айнекке айландырарын, бул компоненттерди бири-бирине жабышпай, герметикалык түрдө жабуу үчүн пайдалуу болоорун билишкен. Бул процесс Эл аралык космос станциясын жабуу үчүн иштелип чыккан. Мындан тышкары, илимпоздор атомдук кычкылтек бузулган клеткаларды калыбына келтирип, сактай аларын аныкташкан.искусство чыгармалары, учак конструкцияларынын материалдарын жакшыртуу, ошондой эле адамдарга пайда алып келет, анткени ал ар кандай биомедициналык колдонмолордо колдонулушу мүмкүн.

Камералар жана көчмө түзмөктөр

Атомдук кычкылтектин бетке таасир этишинин ар кандай жолдору бар. Вакуумдук камералар көбүнчө колдонулат. Алардын өлчөмү бут кийим кутучасынан 1,2 x 1,8 x 0,9 м орнотууга чейин өзгөрөт. Микротолкундуу же радио жыштык нурлануусун колдонуу менен O2 молекулалары атомдук кычкылтек абалына чейин талкаланышат. Камерага полимер үлгүсү коюлат, анын эрозия деңгээли орнотуунун ичиндеги активдүү заттын концентрациясын көрсөтөт.

Заттарды колдонуунун дагы бир жолу - кычкылдандыргычтын тар агымын белгилүү бир максатка багыттоого мүмкүндүк берүүчү көчмө түзүлүш. Тазаланган беттин чоң аянтын камтый турган мындай агымдардын батареясын түзүүгө болот.

Изилдөөлөр жүргүзүлүп жаткандыктан, өнөр жай ишканаларынын саны өсүп, атомдук кычкылтекти колдонууга кызыгуусун көрсөтүүдө. NASA көптөгөн өнөктөштүктөрдү, биргелешкен ишканаларды жана туунду компанияларды түздү, алар көпчүлүк учурларда көптөгөн коммерциялык тармактарда ийгиликтүү болду.

атомдук жана молекулалык кычкылтек
атомдук жана молекулалык кычкылтек

Организм үчүн атомдук кычкылтек

Бул химиялык элементтин масштабын изилдөө космос менен гана чектелбейт. Атомдук кычкылтектин пайдалуу касиеттери аныкталган, бирок алардын көбү дагы изилденип, көптөгөн медициналык жардамдарды тапты.колдонмолор.

Ал полимерлердин бетин текстуралаштыруу жана аларды сөөк менен бириктирүү үчүн колдонулат. Полимерлер, адатта, сөөк клеткаларын түртөт, бирок химиялык активдүү элемент адгезияны күчөтүүчү текстураны түзөт. Бул атомдук кычкылтек алып келген дагы бир пайдага - таяныч-кыймыл аппаратынын ооруларын дарылоого алып келет.

Бул кычкылдандыргычты хирургиялык импланттардан биологиялык активдүү булгоочу заттарды кетирүү үчүн да колдонсо болот. Заманбап стерилдөө ыкмалары менен да, импланттардын бетинен эндотоксиндер деп аталган бардык бактериялык клетка калдыктарын алып салуу кыйынга турат. Бул заттар органикалык, бирок жандуу эмес, ошондуктан стерилизация аларды жок кыла албайт. Эндотоксиндер имплантациядан кийинки сезгенүүнү пайда кылышы мүмкүн, бул имплантацияланган бейтаптардагы оорунун жана мүмкүн болуучу кыйынчылыктардын негизги себептеринин бири.

Атомдук кычкылтек, анын пайдалуу касиеттери протезди тазалоого жана органикалык материалдардын бардык издерин жок кылууга мүмкүндүк берет, операциядан кийинки сезгенүү коркунучун олуттуу түрдө азайтат. Бул операциялардын жакшы натыйжасын алып келет жана бейтаптар үчүн азыраак ооруйт.

атомдук кычкылтек дарылоо
атомдук кычкылтек дарылоо

Кант диабети үчүн жеңилдик

Технология глюкоза сенсорлорунда жана башка жашоо таануу мониторлорунда да колдонулат. Алар атомдук кычкылтек менен текстураланган акрил оптикалык булаларын колдонушат. Бул кайра иштетүү жипчелерге кызыл кан клеткаларын чыпкалоого мүмкүндүк берет, бул кан сывороткасы менен эффективдүү байланышууга мүмкүндүк беретхимиялык сезгич монитордун компоненти.

НАСАнын Гленн изилдөө борборунун Космос чөйрөсү жана эксперименттер бөлүмүнүн инженер-электрик инженери Шарон Миллердин айтымында, бул тестти тагыраак кылат, ошол эле учурда адамдын канындагы кантты өлчөө үчүн бир топ азыраак кан көлөмүн талап кылат. Денеңиздин дээрлик бардык жерине ийне сайып, кандагы канттын деңгээлин жөндөө үчүн жетиштүү кан ала аласыз.

Атомдук кычкылтекти алуунун дагы бир жолу – бул суутек перекиси. Бул молекулярдыкка караганда алда канча күчтүү кычкылдандыргыч. Бул пероксиддин ыдыраган оңойлугуна байланыштуу. Бул учурда пайда болгон атомдук кычкылтек молекулярдык кычкылтекке караганда алда канча энергиялуураак иштейт. Бул суутек перекисин иш жүзүндө колдонуунун себеби: боёктордун жана микроорганизмдердин молекулаларын жок кылуу.

Калыбына келтирүү

Искусстволор орду толгус бузулуу коркунучунда турганда, атомдук кычкылтекти органикалык булгоочу заттарды алып салуу үчүн колдонсо болот жана боёк материалы бүтүн бойдон калат. Бул процесс көмүртек же көө сыяктуу бардык органикалык материалдарды жок кылат, бирок көбүнчө боёкто иштебейт. Пигменттер негизинен органикалык эмес жана кычкылданган, демек, кычкылтек аларга зыян келтирбейт. Органикалык боёкторду да таасир этүүнүн кылдат убактысы менен сактап калууга болот. Кенеп толугу менен коопсуз, анткени атомдук кычкылтек сүрөттүн бетине гана тийет.

Искусстволор вакуумдук камерага жайгаштырылатоксидант пайда болот. Зыяндын даражасына жараша сүрөт ал жерде 20дан 400 саатка чейин калышы мүмкүн. Атомдук кычкылтектин агымын калыбына келтирүүгө муктаж болгон бузулган аймакты атайын дарылоо үчүн да колдонсо болот. Бул искусство чыгармаларын вакуумдук камерага коюунун зарылдыгын жок кылат.

атомдук кычкылтек перекиси
атомдук кычкылтек перекиси

Көө жана помада көйгөй эмес

Музейлер, галереялар жана чиркөөлөр искусство чыгармаларын сактоо жана калыбына келтирүү үчүн GIC менен байланыша башташты. Изилдөө борбору Кливленддеги Ыйык Станислаус чиркөөсүндө Джексон Поллактын бузулган сүрөтүн калыбына келтирип, Энди Уорхолдун картинасында помаданы алып салуу жана түтүндөн жабыркаган полотнолорду сактап калуу мүмкүнчүлүгүн көрсөттү. Гленн изилдөө борборунун командасы Кливленддеги Ыйык Албан епископтук чиркөөсүнө таандык болгон Рафаэлдин Мадоннасынын көп кылымдык италиялык көчүрмөсү болгон жоголду деп эсептелген бөлүктү калыбына келтирүү үчүн атомдук кычкылтекти колдонду.

Банктердин айтымында, бул химиялык элемент абдан эффективдүү. Көркөм реставрацияда ал эң сонун иштейт. Ырас, бул бөтөлкөдөн сатып ала турган нерсе эмес, бирок ал алда канча натыйжалуу.

Келечекти изилдөө

NASA атомдук кычкылтекке кызыккан ар кандай тараптар менен кайтарымсыз негизде иштеген. Гленн изилдөө борбору үй өрттөнүп кеткен баа жеткис искусство чыгармалары жабыркаган адамдарга, ошондой эле затты колдонууну издеген корпорацияларга кызмат кылган.биомедициналык колдонмолордо, мисалы, LightPointe Medical of Eden Prairie, Миннесота. Компания атомдук кычкылтектин көптөгөн колдонулуштарын тапты жана дагы көп нерселерди издеп жатат.

Банктардын айтымында, изилденбеген жерлер көп. Космостук технологиялар үчүн бир топ тиркемелер табылды, бирок алар космостук технологиядан тышкары дагы жашырылган болушу мүмкүн.

Космос адамдын кызматында

Окумуштуулар тобу атомдук кычкылтекти колдонуу жолдорун, ошондой эле буга чейин табылган келечектүү багыттарды изилдөөнү улантууну үмүттөнүшөт. Көптөгөн технологиялар патенттелген жана GIZ командасы компаниялар алардын айрымдарын лицензиялап, коммерциялаштырат деп үмүттөнөт, бул адамзатка дагы көбүрөөк пайда алып келет.

Белгилүү шарттарда атомдук кычкылтек зыян келтириши мүмкүн. НАСАнын изилдөөчүлөрүнүн аркасында бул зат азыр космосту изилдөөгө жана Жердеги жашоого оң салым кошуп жатат. Баа жеткис искусство чыгармаларын сактап калуу болобу же адамдарды айыктыруу болобу, атомдук кычкылтек эң күчтүү курал. Аны менен иштөө жүз эселенген сыйлыкка ээ жана анын натыйжасы дароо көрүнүп калат.

Сунушталууда: