]]>
]]>
  • Новости
  • Темы
    • Экономика
    • Здоровье
    • Авто
    • Наука и техника
    • Недвижимость
    • Туризм
    • Спорт
    • Кино
    • Музыка
    • Стиль
  • Спецпроекты
  • Телевидение
  • Знания
    • Энциклопедия
    • Библия
    • Коран
    • История
    • Книги
    • Наука
    • Детям
    • КМ школа
    • Школьный клуб
    • Рефераты
    • Праздники
    • Гороскопы
    • Рецепты
  • Сервисы
    • Погода
    • Курсы валют
    • ТВ-программа
    • Перевод единиц
    • Таблица Менделеева
    • Разница во времени
Ограничение по возрасту 12
KM.RU
Новости
Главная → → Наука
Версия для печати
  • Новости
  • В России
  • В мире
  • Экономика
  • Наука и техника
  • Недвижимость
  • Авто
  • Туризм
  • Здоровье
  • Спорт
  • Музыка
  • Кино
  • Стиль
  • Телевидение
  • Спецпроекты
  • Книги
  • Telegram-канал

Бронзовая молекулярная матрешка: металл в металле

12:27 17.02.2012
, Александр Федоров
Фото http://www.rsc.org
Фото http://www.rsc.org

Томас Фесслер сравнивает свою молекулу с матрешкой. Он поместил один атом в пределы структуры другого атома

Подобные структуры могут служить очень эффективными катализаторами. Так же как в матрешке, корпус из двенадцати медных атомов служит «шкатулкой» для одного атома олова. Этот корпус, в свою очередь, окружен «шкатулкой» из 20 атомов олова. Рабочая группа во главе с профессором Фесслером в Институте неорганической химии при Мюнхенском техническом университете стала пионерами в создании подобных структур в бронзовых сплавах. Подобные структуры из кремния, например, могут использоваться для изготовления солнечных батарей, которые смогут гораздо эффективнее накапливать солнечный свет.

Обычно металлы рассматриваются как однородные материалы с довольно простой структурой. Металлические составляющие Фесслера – это совсем другая история.

«Мы в основном интересуемся нестандартными структурами сплавов», – говорит Фесслер. Например, бронза: эта смесь меди и олова имеет кристаллическую структуру; атомы двух этих компонентов равномерно распределены по всему кристаллу и плотно сложены.

Новое изобретение Фесслера отличается от привычной бронзы. Доктор философии Саския Стэгмайер разделил медь и олово при специальных условиях - в атмосфере аргона, защищенной от воздуха и влажности. Бронза, произведенная таким способом, была запечатана в щелочной металл, это был калий в ампуле, состоящей из тантала. Точка плавления тантала составляет 3 000 градусов Цельсия, что делает этот материал идеальным, чтобы заставлять другие материалы контактировать друг с другом, при этом избегая сторонней реакции.

Появились новые металлические кластеры, которые помещаются друг в друга по такому же принципу, что и матрешка. Когда бронза вместе с калием или натрием нагревается до 600-800 градусов Цельсия, щелочные металлы ведут себя как ножницы, которые обрезают сетку сплава, а затем обрамляют кромкой их путь между элементами, таким образом стабилизируя изолированные атомные кластеры. Самостоятельно эти кластеры не могут организовать себя в плотные, однородно структурированные слои, которые формируют кристаллы. Они составляются из пятиугольников с 20 атомами олова – получается «созвездие», в котором повторяющиеся паттерны не возможны при нормальных условиях. Но если их обмануть и использовать атомы калия в качестве клея, может быть произведен нормальный на вид кристалл. В прошлом году израильский ученый Дэн Шехтман получил Нобелевскую премию по химии за открытие подобного явления - так называемые квазикристаллы с пятикратной симметрией.


Металлический кластер строится по принципу матрешки (фото sciencedaily.com)

«Наши кластеры – это маленькие единицы. Это, если можно так выразиться, груды атомов, которые не связаны со своими соседями». Это делает их идеалом для разработок в области каталитических реакций: «Поскольку они имеют устойчивые формы и размеры, эти кластеры гораздо лучше подходят для управляемых химических реакций, чем классические катализаторы», - объясняет Фесслер. - Реакции гидратации, где атомы водорода состыковываются с молекулярными органическими цепями с помощью атомов кислорода; например, реакции синтеза искусственных ароматов являются примерами таких процессов. Как правило, для этого используются дорогие материалы, как родий. Однако новые сплавы с магнием, кобальтом и оловом выполняют такие же функции. «То, что нам нужно для эффективной реакции - это катализатор с очень большой поверхностью».


Молекулярная матрешка с метаном в центре (фото rzepa.net)

Классический метод достижения такой цели должен включать смешение растворов двух металлических солей, чтобы ускорить меленькие наночастицы. «Это приводит к полной спектрации размеров частиц, - объясняет Фэсслер. - С металлическими кластерами мы можем спроектировать катализатор, который будет соответствовать нашим потребностям, какими бы они не были».

Однако сосуд с реагентом Фесслера показал и некоторые неожиданности. Кроме кластеров ученые заметили материал, подобный волокну - как тонкие иглы, чьи концы немного загнуты.

Тем временем выработка волокон была усовершенствована с помощью натрия, используемого в качестве ножниц, которые способны «срезать» бронзу. Новые волокна родственны углеродным нанотрубкам. Очевидно, результаты этого открытия могут использоваться в проектировании молекулярных проводов с различными электрическими свойствами.

Темы: Гипотезы, открытия, Исследования, Исследования российских и зарубежных ученых, Наука и практика, Научные исследования и открытия в мире, Научные разработки
Расскажите об этом:
0

Подписаться на KM.RU в Telegram

Сообщить об ошибке на km.ru_new@mail.ru

Комментарии читателей Оставить комментарий

]]>
]]>
Выбор читателей
В Россию планируется привлечь 1 млн трудовых мигрантов из Индии
В Москве проходит прощание с экс-министром транспорта Романом Старовойтом
Кадры из видеотрансляции на официальном сайте президента Франции
Макрон заявил о готовности отправить до 50 тысяч военных на Украину
Единственный в РФ авианосец «Адмирал Кузнецов» могут сдать на металлолом
]]>
Агрегатор 24СМИ
]]>
Избранное
Игорь Растеряев «Круговорот»
«СерьГа», 8 июля, Magnus Locus
Pyramaze «Epitaph»
Дельфин прошелся по болевым точкам в День Москвы
Корабль «Арии» обрел свою гавань с расширенной командой
Гран-Куражъ «IX жизней» (2CD)
Бранимир ощутил на себе эхо теракта в Буденновске
Morbidity, Evilgod и Gades «XXV in Grindcore. Live Split»
«Сегодня провозглашаемые противниками России нелепости ни на правдоподобие, ни на не внутреннюю целостность построения и не претендуют»
Кто есть кто в белорусской оппозиции: Ольга Карач - «пророссийская» замена Тихановской
Гаркуша помянул Балабанова на концерте «АукцЫона»
официальный сайт © ООО «КМ онлайн», 1999-2025 О проекте ·Все проекты ·Выходные данные ·Контакты ·Реклама
]]>
]]>
Сетевое издание KM.RU. Свидетельство о регистрации Эл № ФС 77 – 41842.
Мнения авторов опубликованных материалов могут не совпадать с позицией редакции.

Мультипортал KM.RU: актуальные новости, авторские материалы, блоги и комментарии, фото- и видеорепортажи, почта, энциклопедии, погода, доллар, евро, рефераты, телепрограмма, развлечения.

Карта сайта


Подписывайтесь на наш Telegram-канал и будьте в курсе последних событий.


Организации, запрещенные на территории Российской Федерации
Telegram Logo

Используя наш cайт, Вы даете согласие на обработку файлов cookie. Если Вы не хотите, чтобы Ваши данные обрабатывались, необходимо установить специальные настройки в браузере или покинуть сайт.