kategoriler: Öne Çıkan Makaleler » İlginç gerçekler
Görüntülenme sayısı: 13713
Makaleye yorum: 2
Tanıdık karbonun beklenmedik özellikleri
Son yıllarda temel bilim, endüstriyel uygulama için uygun keşiflere sahip nadiren mühendisleri şımarttı. Ancak son yirmi yıl hoş bir istisna haline geldi. İki Nobel Ödülü ve henüz Nobel Komitesi tarafından takdir edilmeyen üçüncü bir keşif, mühendislerin ve teknoloji uzmanlarının onlarca yıl çalışabilmeleri için umutlar yarattı. Ve hepsi tek bir unsurla ilişkilidir - karbon.
Bu keşifler neden bu kadar önemli ve bildik bir kimyasal element bize ne gibi yenilikler sağlayabilir? Karbon hakkında bildiğimiz her şey onu periyodik tablonun en ilginç ve önemli unsuru haline getiriyor. Başlangıç olarak, yaşamın kendisi karbon temelinde ortaya çıktı. Karbon atomlarının karmaşık yapılarda birleşebilmesi, doğanın protein organizmaları yaratmasına ve zihni insanlara solumasına izin verdi. Tüm organik kimya, yeni, yapay malzemelerin bolluğu ile, diğer elementlerle karmaşık karbon bileşiklerine dayanmaktadır.
Ancak atomik karbon, bileşiklerinden daha az şaşırtıcı değildir. Bu, şimdiye kadar 8 allotropik (çeşitli) modifikasyona sahip olan tek elementtir. "Güle güle" kelimesi oldukça uygun, çünkü karbon gelecekte daha fazla sürpriz getirebilir. Sadece birkaç on yıl önce, sadece iki karbon modifikasyonu biliyorduk: grafit ve elmas.
Kağıt üzerine kalemle çizim yaparak grafitle uğraşmak zorunda kaldık. Elmas, elmasların canlandırıcı bir parlaklığı ve zenginliğin sembolüdür. Doğru, teknolojinin gelişimi elmasın başka bir özelliğinin - eşsiz sertliğinin - tanınmasına yol açtı. Ve şimdi, işlemlerin karmaşıklığına rağmen, yapay elmaslar sentezlenir ve teknolojide yaygın olarak kullanılır. Sert kaya delme, taş kesme taşları, taşlama macunları - bu karbon modifikasyonunun kullanımlarını uzun süre listeleyebilirsiniz.
Fakat çok sert bir durum ile çok yumuşak bir durum arasında uçurum yatıyor. Tüm modern kimyanın dayandığı böylesine önemli bir unsurun sadece böyle iki karşıt devleti olması şaşırtıcıydı.
Ve son olarak, geçen yüzyılda, 60'ların başında, üçüncü karbon modifikasyonu keşfedildi - karabina. Bu, birbirine bağlı karbon atomları zinciridir. Keşif kimyagerler tarafından yapıldı ve pratik bir uygulama bulamadığı için fazla rezonans almadı.
Ve işte bir sonraki karbon formu - fulleren çok daha fazla ilgi uyandırdı. Küresel bir moleküle monte edilen karbon atomları, tamamen yeni malzeme ve bileşiklerin yaratılmasına yol açtı. Açmak için Fulleren karbon modifikasyonu 1996'da bir grup bilim adamı Nobel Ödülü'nü kazandı
Fullerenler halihazırda ilaç endüstrisinde anti-kanser ilaçları oluşturmak için, radyo elektroniğinde ve otomotiv endüstrisinde motor yağları için katkı maddeleri olarak kullanılmaktadır. Uygulamaların listesi oldukça geniştir, ancak gelecekteki kullanım olasılıkları daha da geniştir.
Karbonla ilgili diğer keşifler bereket gibi düştü. Meteorlarda bulunan ve daha sonra yapay olarak sentezlenen Lonsdaleit, karbon nanotüpler, grafen.
İki allotropik formda ustalaşmak için zamanımız yoktu, çünkü beklenmedik şekilde iki tane daha eklendi. Ve bu karbon formları önümüzdeki yıllarda hem insanlığın hem de insan yaşamının kendisinin iletişim yapısını kökten değiştirmeyi mümkün kılacak (makalede grafen ve karbon nanotüplerini kullanma olasılıkları hakkında daha fazla bilgi edinin grafen elektroniği hakkında).
Yeni karbon özelliklerinin kullanımı sayesinde, kuantum bilgisayarlar, 100 Gbit / s'den daha yüksek bir hızda bilgi iletim hatları, canlı bir hücreden sinyalleri okuyan sensörler ve çok daha fazlası için sınırsız olasılıklar vardır,bilim kurgu yazarlarının hayal etmedikleri şey.
Ve beklemek uzun sürmedi: keşiflerin ticari kullanımı için beklentiler o kadar büyük ki, düzinelerce şirket zaten karbon nanotüpleri ve grafenleri içeren ürün örnekleri sergiliyor.
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: