Морозов Александр Гавриилович (moralg) wrote,
Морозов Александр Гавриилович
moralg

Природа тоже может делать дирижабли

      То, что и алмаз и графит состоят из атомов углерода - все мы знаем еще со школы. Но с тех пор мы узнали про графен, являющийся "простыней" из слоя углерода толщиной в один атом, про нанотрубки, являющиеся свернутыми в трубки листами графена, а также про фуллерены, оказавшиеся свернутыми в сферы листами графена. Пример одного из фуллеренов на этой картинке:



      В нашем трехмерном пространстве других возможных форм соединений углерода толщиной в один атом придумать, вроде бы, невозможно. И, тем не менее, один из неудачных экспериментов с листами графена привел к совершенно неожиданному открытию углеродных структур, воспаряющих вверх подобно дирижаблям в воздухе.

      А дело было так:


      Неожиданное открытие состоялось в Мебиусовском центре структурных исследований углерода, где Вольфганг Шпиль и Жюли Токайе отрабатывали получение графена с использованием слабых высокочастотных токов (High-Frequency, Low-Voltage Deposition, HFLVD). Были подобраны условия формирования устойчивых графеновых слоев, однако отделить их от металлической подложки без разрывов никак не удавалось. Тогда и родилась идея заменить подложку титановой пластиной с заранее подготовленными нанопорами: продувая сквозь них инертный гелий, планировалось «сдуть» графен с поверхности и затем отфильтровать его из воздуха.

      Первые опыты дали удручающие результаты — никаких следов графена в экспериментальной камере не нашли. В очередной раз перебирая свою установку, ученые разгерметизировали ее. Тут и случилось нечто совершенно неожиданное: из отверстия вылетело несколько капель, которые поднялись к потолку и… исчезли в вентиляции. По словам Токайе, «все это было как в фантастическом фильме до эпохи компьютерных эффектов»: жидкость с крайне низкой плотностью скапливалась под крышкой реактора, а выпущенная наружу — поднималась вверх, образуя лужи на потолке и грозя затопить соседей сверху.

      Опыты показали, что летучие капли включали только углерод и гелий, причем спектры углерода были очень похожи на фуллереновые. Отсюда появилось и решение — замкнутые структуры, заполненные гелием, как молекулярный аналог дирижабля. Название нового класса соединений родилось само собой — цеппеланы.

      P.S. Среди возможных применений описанного открытия обсуждается вариант облегчения медицинских протезов, в том числе — силиконовых грудных, которые будут намного дольше держать свою пышную форму.

      Слава химии аллотропных соединений углерода!


Источник


Tags: Наука и технологии
Subscribe

Recent Posts from This Journal

promo moralg december 21, 14:02 116
Buy for 20 tokens
Наше поколение неплохо учили логике развития истории стран и народов. На вполне конкретных примерах. Пусть и под соусом марксизма-ленинизма. И вот прочитал новость, от которой стало очень даже тревожно... Доля жителей России, которые уверены в особой роли русского народа в мировой истории,…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic
    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 11 comments