Если в пробирку налить фенилацетилен или этинилбензол, а затем добавить жидкий хлор, то… ничего не произойдёт. Но стоит направить на эту смесь ультрафилолетовый лазер, как тройная связь в этинилбензоле разрывается до одинарной, и происходит крутая реакция образования тетрахлорэтилбензола (он чёрный).
#химия

Кружится, вертится…

Мы всегда хотим быть лучше других. Поэтому нас привлекают рекорды. Вот есть у нас Царь-пушка – жаль не стреляла, Царь-колокол – жаль не звонил, а теперь у нас создают снайперскую винтовку, способную стрелять на рекордные 7 километров! То есть она будет способна поражать цели за линией горизонта, до которого с высоты обычного человека менее пяти километров.

А у любителей нано свои рекорды. И тут чем меньше – тем лучше. Поэтому сегодня изучаем самый маленький в мире молекулярный двигатель, состоящий всего из 16 атомов!

Новый молекулярный мотор, созданный швейцарскими нанистами, имеет размеры менее одного нанометра – другими словами, он примерно в 100 000 раз меньше диаметра человеческого волоса.

Подобно крупногабаритному двигателю, 16-атомный двигатель состоит из статора и ротора, то есть неподвижной и подвижной части. Ротор – это четырёхатомная молекула ацетилена (она крутится на гифке), которая вращается на статоре – кластере из трёх атомах палладия (голубые атомы). Всё это водружено на сине-красную решётку из девяти атомов палладия (синие) и галлия (красные).

Этот крошечный мотор может питаться как от тепла, так и от электричества. Тепловая энергия вызывает вращательное движение, которое изменяется в случайных направлениях – при комнатной температуре ротор вращается взад и вперед совершенно случайно со скоростью несколько миллионов оборотов в секунду. А вот энергия электричества, генерируемая сканирующим электронным микроскопом, с острия которого небольшой ток течет в двигатель, может вызывать направленное вращение. Энергии одного электрона достаточно, чтобы ротор повернулся на одну шестую оборота. Поэтому, чем больше количество подаваемой энергии, тем выше частота вращения.

Согласно законам классической физики, существует минимальное количество энергии, необходимое для приведения ротора в движение; если подаваемой электрической или тепловой энергии недостаточно, то ротор должен остановиться. Удивительно, но исследователи смогли наблюдать постоянную частоту вращения в одном направлении даже ниже таких пределов, как температура 17 К (-256°С) или приложенное напряжение менее 30 милливольт.

Так что помни, молекулярные двигатели позволят нам изучить рассеяние энергии в процессах квантового туннелирования. Но скоро, в прекрасном нанобудущем, молекулярные нанодвигатели заставят молекулярные наномашины двигаться по наноулицам прекрасных наногородов. Жаль только — жить в эту пору прекрасную… Хотя, кто знает?
Инфа отсюда.
#нано

На гифке удивительный процесс формирования подводного сталактита или брайникла.

Когда солёная морская вода замерзает, то из неё выделяется большинство примесей. Это приводит к повышению концентрации соли в окружающей лёд морской воде. Повышенная концентрация соли в морской воде приводит к уменьшению её температуры замерзания и увеличивает её плотность.

Так, если дистиллированная вода замерзает при 0°C, то обычная морская вода замерзает при температуре около -2°C, а полностью насыщенный раствор соли будет замерзать уже при температуре около -20°C. В соответствующих точках замерзания дистиллированная вода имеет плотность чуть менее 1 г/см³, обычная морская вода имеет плотность около 1,03 г/см³, а полностью насыщенного раствора будет 1,2 г/см³.

Так как морская вода, окружающая лед, насыщенна солью, то остаётся жидкой даже при температуре -2°C, -3°C, -4°C или -5°C. Чем насыщеннее и холоднее раствор, тем плотнее он становится. Это увеличение плотности приводит к медленному погружению этого солевого рассола в более теплую и менее плотную морскую воду. Теперь, когда тёплая морская вода вступает в контакт с холодным рассолом с температурой -5°C, она сразу же замерзает, поскольку температура замерзания морской воды остается на уровне -2°C. Это приводит к образованию брайникла, который представляет собой полые трубки, поскольку насыщенная солью вода внутри них продолжает течь, а замерзает только окружающая морская вода.

Как только этот морской рассол достигнет дна океана, он будет продолжать течь по дну благодаря своей более высокой плотности. Так будет продолжаться до тех пор, пока он не поглотит достаточно тепла из окружающей морской воды, чтобы поднять температуру выше -2°C, что позволит рассолу свободно смешаться с морской водой.
#химия #физика

Неплоская вода

Когда становится скучно от получения миллионов новых соединений, химики развлекаются изучением… воды. Именно воды – одной из самых простых молекул, состоящей из двух атомов водорода и одного кислорода. Казалось бы, что там ещё не изучено? А китайские химики говорят: «Структура! Не всё так просто, однако».

В жидком состоянии молекулы воды связаны между собой слабыми водородными связями. До недавнего времени считалось, что все молекулы воды, состоящие из трёх, четырёх и пяти молекул, то есть в тримерах, тетрамерах и пентамерах, имеют циклическую структуру и существуют в двухмерной (2-D) плоскости. А вот гексамеры воды (шести молекулярные структуры) имеют нециклические трехмерные (3-D) структуры. Поэтому гексамер воды долгое время считался самой маленькой капелькой воды с трехмерной сеткой водородных связей.

Но доблестные китайские водофилы разработали новый метод инфракрасной спектроскопии нейтральных кластеров на основе перестраиваемого вакуумного ультрафиолетового лазера на свободных электронах (VUV-FEL). Изучение ИК-спектров кластеров воды обнаружило новые уникальные колебания OH-групп в области 3500-3600 см⁻¹, указывающие на образование нециклических пентамеров воды (H₂O)₅.

Квантово-химические расчёты позволили лучше понять структурные и спектральные изменения в этих кластерах. Именно трёхцентровая двухэлектронная модель смогла описать природу водородных связей в таких кластерах воды.

Данные результаты показывают, что благодаря трёхмерным водородным связям нециклические трёхмерные структуры воды начинаются с пентамеров, а не гексамеров, как считалось ранее.

Так что помни, пять – это не только третье простое число, пятое число Фибоначчи или монетка для тележки в супермаркете, но и минимальное количество молекул в самой маленькой капле воды.
Инфа отсюда.
#химия

Как мы уже как-то обсуждали, вакуум не такой уж и пустой. На самом деле, согласно теорию квантового поля, даже самый пустой вакуум заполняет множество полей. Поэтому частицы – это всего лишь локальное колебание полей, распространяющихся повсюду. Например, электрон – локальное колебание такого поля. Всё это и объединяется в теорию квантового поля, визуализация которого перед нами.

Причём частота этого видео 1 000 000 000 000 000 000 000 000 кадров в секунду. А размер пространства, которое перед нами, настолько маленький, что в него не уместится даже атом – размер каждой маленькой клеточки, которые ограничивают пространство симуляции, всего 0,1 на 0,1 фемтометра (фемтометр – 10⁻¹⁵ часть метра).
#физика

Подведём итоги вчерашней загадки. Большинство Посетителей нашего Зоопарка (50%) выбрало ответ Пыльца. И это неверный ответ, так как на картинке были нанокапсулы из 0,9-микронных полистирольных шариков.

А счёт нашего противостояния теперь:
Зоопарк—Посетители 20:22

Для получения такого огненного торнадо нам понадобится сухой диэтиловый эфир, калий и вода. Когда мы добавляем воду в химический стакан, то калий реагирует с ней с образованием водорода. При этом выделяется достаточно тепла, чтобы зажечь диэтиловый эфир. На гифке отлично видно, что калий и его соединения окрашивают пламя в характерный розово-фиолетовый цвет.
#химия

Бьёт – значит любит

Неспокойно как-то в мире. Люди, уставшие от коронавируса и насмотревшиеся всякого в этих ваших интернетах, начинают бухтеть, а где-то, как в Америке, и буянить. Но для усмирения лутеров, буйных или просто, если человек не нравится у полиции (забугорной, конечно), есть тазеры — электрошоковое оружие нелетального действия. Я думаю, вы все видели в интернете, как склеивают ласты (нелетально) на бегу люди, в которых доблестные полицейские пальнули из таких тазеров. Тазер выстреливает два небольших электрода, через которых шарандашит электрическим зарядом злодеев.

Но у тайзеров очень ограниченная дистанция применения – до 10 метров. Однако сегодня в морской пехоте США испытывают новое оружие под названием SPECTER, которое может поражать электрическим током цель на расстоянии до 100 метров! Причём стрелять можно из любого дробовика 12-го калибра.

Для избегания опасных ударов снаряда, выпущенного из дробовика, производители нового оружия из Harkind Dynamics, добавили крошечный парашют, который раскрывается прямо перед попаданием в цель (смотрим на новый снаряд на картинке). По данным компании, такой парашют вдвое снижает скорость снаряда.

В метре от цели, SPECTER выстреливает три дротика-электрода. Дротики достаточно острые, чтобы пробить одежду, и могут продолжать бить током цель, если она продолжает двигаться.

Так что помни, если по тебе стреляют из дробовика полицейские, то, возможно, вас хотят не убить, а просто обездвижить. Главное, чтобы парашютик на заряде открылся, а то мало не покажется. Да и в голову если прилетит, хоть с парашютом, хорошего будет немного.
Инфа отсюда.
#техно

Работающий реактивный двигатель может создавать такой вихрь, засасываемого воздуха. И, конечно, главный вопрос, который мучает многих, а с какого расстояния такой двигатель, может засосать, например, человека?

В первую очередь, это зависит от размера двигателя и скорости, с которой он работает. Когда вращается просто коленчатый вал (стартер поворачивает двигатель, но топливо не подаётся), человек может быть на расстоянии метра от впускного отверстия двигателя и будет чувствовать, что его начинает засасывать. Если же двигатель работает на холостом ходу, то это около 4 метров, хотя ближе 10 метров находиться не стоит, так как стоит пилоту чуть добавить газу, как опасными станут и 10, и 15 метров.
А если пренебрегать ТБ, то может случиться и так.
#физика

Суперколлайдер

Только закончилось голосование, на котором граждане России в едином порыве сказали «Да» обнулению и поправкам в Конституцию! Сложно не восхититься такому единомыслию и той скорости, с которой всё хорошее так быстро приходит в нашу жизнь. Но не везде всё проходит так молниеносно. Например, в июне главный совет (council) ЦЕРНа после почти двух лет дискуссий и обсуждений объявил, что обновил стратегию, которая будет определять будущее физики элементарных частиц в Европе.

Главное, что совет ЦЕРН единодушно одобрил идею создания нового кольцевого суперколлайдера, получившего название Future Circular Collider (FCC)(«Будущий кольцевой коллайдер»). Это первый шаг к созданию 100-ТэВ 100-километрового окружного коллайдера вокруг Женевы. На картинке как раз карта, на которой схематично указаны и Большой адронный коллайдер (LHC) и Будущий кольцевой коллайдер (FCC).

План предусматривает создание к 2040 году первого коллайдера, в котором можно было бы сталкивать электроны с их античастицами – позитронами, что позволит детальнее изучить хиггсовскую и, возможно, даже тёмную материю. По предварительным оценкам, стоимость проекта около 21 миллиарда евро. Средства для этого проекта должны будут предоставить страны-участники из Европы, а также, на этот раз, возможно, и другие страны, такие как США, Китай или Япония.

Этот новый 100-киллометровый Будущий кольцевой коллайдер нужен для проведения экспериментов, предназначенных для проверки различных теорий, которые стремятся объяснить природу Вселенной.

Так что помни, до первых столкновений частиц в Будущем кольцевом коллайдере ещё ох как долго, но как тут не вспомнить нетленное от Остапа Бендера: «Скоро только кошки родятся» и не согласиться!?
Инфа отсюда.
#техно #физика

Когда в масло попадает капля смеси воды со спиртом, то происходит чудо, и она распадается на миллионы маленьких капелек…

При попадании в масло, с которым она не смешивается, капля растекается. В капле много спирта, который испаряется – особенно эффективно испарение по краю. Поэтому в центре капли спирта становится больше, чем с краю. Поверхностное натяжение спирта меньше, чем у воды, поэтому поверхностное натяжение в центре капли меньше, чем у края. Именно разница в поверхностном натяжении приводит к появлению потока жидкости от центра наружу – жидкость собирается у края, образуя ободок. Его разрывы и образуют мельчайшие капельки, которые распространяются в масле.

И, конечно, вся эта сложная связь гидродинамики, смачивания и испарения – это уже знакомый нам эффект Марангони, который мы уже наблюдали тут или тут.
Желающие углубиться, могут изучить оригинальную статью.
#физика