Nobeli Preemia Laureaadid Ja Novoselov Lõid "surnud Vett" - Alternatiivvaade

Nobeli Preemia Laureaadid Ja Novoselov Lõid "surnud Vett" - Alternatiivvaade
Nobeli Preemia Laureaadid Ja Novoselov Lõid "surnud Vett" - Alternatiivvaade

Video: Nobeli Preemia Laureaadid Ja Novoselov Lõid "surnud Vett" - Alternatiivvaade

Video: Nobeli Preemia Laureaadid Ja Novoselov Lõid "surnud Vett" - Alternatiivvaade
Video: Аутофагия и Голодание. Нобелевская премия за ВЕЧНУЮ ЖИЗНЬ!? 2024, Märts
Anonim

Andrei Geim ja Konstantin Novoselov on välja mõelnud, kuidas muuta vesi "surnuks" ja võtta see ainulaadsetest lahustuvatest omadustest, katsetades grafiidi ja boornitriidi parimate "võileibadega", selgub ajakirjas Science avaldatud artiklist.

"Surnud vesi" pole lihtsalt huvitav teaduslik nähtus, selle avastamisel on üsna spetsiifilised rakendused ka teiste teaduste, eriti bioloogia jaoks. See aitab meil mõista, miks vesi on elu olemasolu jaoks nii oluline. Arvestades vee rolli valgumolekulide moodustumisel, võime öelda, et õhukesed veekihid on elu skulptorid otseses ja ülekantud tähenduses, "ütleb Andrey Geim Manchesteri ülikoolist (Suurbritannia).

Nagu teadlased selgitavad, jääb vesi tänapäeval üheks kõige salapärasemaks aineks Maal. Erinevalt perioodilisustabeli "naabritest" on vesiniku ja hapniku kombinatsioonil ebanormaalselt kõrge keemis- ja külmumistemperatuur, ebatavaline soojusvõime ja võime lahustada tohutult palju orgaanilisi ja anorgaanilisi ühendeid.

See vee "oskus" on omakorda seotud selle teise füüsilise omadusega - kõrge elektrilise dipoolmomendiga. Selle sõnaga mõistavad teadlased, kuidas positiivsed ja negatiivsed laengud jaotuvad kogu molekulis. Veemolekulidel on väga kõrge dipoolmoment, kuna selles olevad elektronid on "ligitõmbunud" hapnikuaatomile ja positiivselt laetud vesiniku aatomid eemaldatakse neist, vastupidi.

Teadlased on juba ammu mõelnud, kas see säilitab need omadused juhtudel, kui veemolekulid on laotud mõnesse kihti või muutuvad need hoopis millekski muuks.

Game lahendas Novoselov ja nende kolleegid ülikoolis selle probleemi, katsetades ultrapeenetest grafiitplaatidest ja kahemõõtmelistest boornitriidkiledest kokku pandud omapäraseid "võileibu", mis olid üles ehitatud peaaegu samamoodi nagu grafeen, kelle avastuse eest said Vene-Briti füüsikud Nobeli preemia 2010. aastal.

Kasutades grafiidilehte "vundamendina", panid teadlased boornitriidkiled selle peale nii, et nad said omamoodi "maja", kus oli palju eraldi "ruume", mille laius ja kõrgus oli mitmekümne nanomeetri ulatuses. Tänu sellele võis sellistesse piludesse sattuda väga väike arv veemolekule, mis võimaldas Geimil ja tema meeskonnal oma dielektrilisi ja muid füüsikalisi omadusi väga täpselt mõõta.

Selleks tõid teadlased igasse sellisesse "ruumi" ülitundliku aatomijõumikroskoobi nõela ja jälgisid, kui hästi tungis elektriväli läbi lamedate pooljuhtmaterjalide ja vee "võileiva", muutes kogu selle struktuuri kõrgust ja laiust.

Reklaamvideo:

Nagu näitavad need vaatlused, muutusid vedeliku omadused dramaatiliselt, kui selle kihi paksus lähenes kahe nanomeetri märgile. Sel juhul muutus vesi "surnuks" ja kaotas oma hämmastavad dielektrilised omadused ning lakkas olemast universaalne lahusti.

"Me teadsime, et õhukeste veekihtide omadused erinevad oluliselt" tavalise "vedeliku käitumisest, kuid me ei teadnud, kuidas. Olime üllatunud, et need olid tõesti erinevad, kuid mitte selles suunas, nagu me ootasime - väikestes veekogustes oli pigem väga madal kui kõrge polariseerumisaste,”lisab Geimi kolleeg Laura Fumagalli.

Nagu Vene-Briti füüsik märgib, on selline avastus elu arengu uurimise ja kaasinimeste otsimise kontekstis väga oluline, kuna veest valmistatud õhukesed kiled võivad mängida olulist rolli esimeste keeruliste keemiliste molekulide, sealhulgas DNA, arengus ja esimeste elanike elus. Maa.

Soovitatav: