Подведём итоги вчерашней загадки. Большинство Посетителей нашего Зоопарка (41%) выбрало ответ Металл-органические каркасные полимеры или, что тоже самое, наши любимые MOFы. И это правильный ответ, так как на картинке была электронная микроскопия ZIFа или цеолитного каркасного полимера на основе имидазолатов (одного из подклассов MOF).

И счёт нашего противостояния становится:
Зоопарк—Посетители 1:2

Статическое электричество и его блестящая демонстрация действительно могут впечатлить. И казалось бы, все уже знают про статическое электричество ещё со школы. Что там может быть нового или интересного?

Тогда давайте добавим интересный факт – согласно теореме Ирншоу, для того чтобы эту штуковину заставить летать, мужичок должен постоянно двигать палкой. Если он её остановит, то полёт закончится. А всё дело в том, что всякая равновесная конфигурация точечных зарядов неустойчива.
#физика

Графеновые провода

Учёные из Калифорнийского университета в Беркли создали нанопровода из графена.

Транзисторы, основанные на углероде, а не на кремнии, могут потенциально повысить скорость компьютеров и сократить их энергопотребление более чем в тысячу раз. И в этом нам могут помочь такие углеродные наноматериалы, как графен и углеродные нанотрубки.

Но как же быть с проводами, используемыми для соединения транзисторов в компьютерном чипе? У них же должна быть проводимость, как у металла, чтобы подводить электричество и соединять полупроводниковые элементы внутри транзисторов – строительных блоков компьютеров.

Проблема в том, что преобразование двумерного листа графена в полосы нанометрового размера спонтанно превращает их в полупроводники или даже изоляторы. А углеродные нанотрубки, которые являются отличными проводниками, не могут быть получены с высокой точностью и воспроизводимостью в больших количествах.

«Наноленты!» – радостно голосят химики из Беркли. Именно наноленты из графена, которые имеют проводимость, сопоставимую с самим графеном, могут стать новыми нанопроводами.

Специальная топология синтезируемых химически нанолент позволяет этим узким полоскам графена не становится изолятором, а сохранять отличную проводимость. На картинке не чей-то старый зубной протез, а туннельная микроскопия новых проводящих графеновых нанолент. Для получения таких нанопроводов химики сшивали короткие сегменты нанолент, чтобы создать проводящий провод длиной в десятки нанометров и шириной всего лишь в один нанометр.

Так что помни, графен – всё ещё главная надежда на прекрасное углеродное нанобудущее, где и чипы, и транзисторы, да и провода будут из одного углерода.
Инфа отсюда.
#нано

Не надоедающая химическая классика: натрий и вода. Но сегодня кусочек натрия на влажной поверхности. Результат, как обычно, впечатляет. И напоминаю, что если у вас есть ненужный натрий, то не стоит его бросать в воду – это просто опасно, так как выделяющийся при взаимодействии натрия с водой водород легко загорается от тепла реакции и может взорваться.
#химия

Вода из нанотрубок

Пористый материал, содержащий углеродные нанотрубки, оказался не менее эффективным в удалении соли из воды, чем коммерческие мембраны для опреснения воды.

Мембранные технологии – крайне важны для человеческого существования. И нет лучшего примера, чем очистка воды. При отсутствии пресной воды, именно мембранные фильтры помогут пополнить запасы пресной воды из морской или солёной воды.

И химики из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса решили, что старые мембраны их не устраивают, и создали пористый материал, содержащий углеродные нанотрубки. Углеродные нанотрубки за счёт низкого трения воды о их гладкие внутренние поверхности оказались очень многообещающей структурой для фильтрации воды и удаления солей.

Затем исследователи измерили транспорт воды и хлорид-ионов через нанопористый материал с нанотрубками с диаметром канала 0,8 нм. Схема на картинке: по синей нанотрубке в разрезе весело перемещаются молекулы воды из одного резервуара в другой.

Эксперименты продемонстрировали механизм усиления потока воды и сильного отталкивания ионов хлора через внутренние каналы углеродных нанотрубок. То есть вода проходит хорошо, а соль и примеси – нет.

Таким образом, эффективность пористого материала с углеродными нанотрубками оказалась вполне сравнима с коммерческими мембранами для опреснения воды.

Так что помни, углеродные нанотрубки – это не только аллотропная наномодификация углерода, но и новый фильтр-опреснитель для детей Африки.
Инфа отсюда.
#нано

Гироскопы – очень интересные приборы. Их главным элементом является быстро вращающийся ротор, закрепленный так, что ось его вращения может поворачиваться.
На гифке именно вращение ротора и сохранение углового момента заставляют коробку с гироскопом вращаться по оси вращения ротора.
Но когда со временем ротор начинает замедляться, гироскоп постепенно отклоняется от вертикали и начинает описывать конус. Это и называется прецессией гироскопа, которую мы и наблюдаем в конце гифки, когда гироскоп вынули из коробки.
#физика

Подведём итоги вчерашней загадки. Большинство Посетителей нашего Зоопарка (60%) выбрало ответ Сульфат марганца. И это правильный ответ, так как на картинке розовый кристалл марганцевого купороса или кристаллогидрат MnSO₄·5H₂O.

А счёт нашего противостояния становится:
Зоопарк—Посетители 1:3

Ртуть – единственный жидкий металл при нормальных условиях. Ртуть жидкая, потому что температура её плавления минус 38,83°C. Поэтому, чтобы ртуть сделать твёрдой необходимо её охладить хотя бы до минус 40°C. А для этого отлично подойдёт жидкий азот, как на нашей гифке. И если потом замёрзшую и твёрдую ртуть просто погрузить в воду, то есть нагреть, то она опять станет жидкой.
#физика

Звуковой термометр

Учёные разработали устройство, которое для измерения температуры использует звук.

Горячие предметы не только светятся, но и тихо гудят. Гул создаётся быстрым дрожанием частиц, составляющих этот горячий объект. И чем горячее этот объект становится, тем громче он будет. Но, к сожалению или к счастью, человеческие уши недостаточно чувствительны, чтобы услышать этот шум.

Вот американские учёные и создали акустический термометр, который измеряет интенсивность теплового звука, исходящего от близлежащих объектов. Сердце устройства – это лист нитрида кремния площадью один квадратный миллиметр. Этот лист подвешен в центре кремниевого чипа, который пропускает звуковые волны лучше, чем воздух.

В ходе экспериментов физики наносили капли эпоксидной смолы (на картинке овальные капли вверху, внизу, слева и справа) на поверхность чипа вокруг листа нитрида кремния (в центре). При нагревании лазером каждая капля эпоксидной смолы испускала звуковые волны, которые проходили через чип к листу, заставляя лист вибрировать. И чем горячее эпоксидный шарик, тем сильнее его звуковые волны и тем интенсивнее колебания нитрида кремния. Отражение лазерного луча от листа нитрида и измерение угла его отражения позволило исследователям отследить вибрацию листа и, следовательно, температуру.

Так что помни, громкие звуки, издаваемые другими – это не только признак плохого воспитания или расшатанных нервов, но, возможно, и следствие высокой температуры.
Инфа отсюда.
#физика

Разложение бихромата аммония или знаменитый «Химический вулкан».

Реакция разложения бихромата интересна тем, что это реакция самоокисления-самовосстановления:
(NH₄)₂Cr₂O₇ = Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O.
Это значит, что в состав бихромата (NH₄)₂Cr₂O₇ входит и окислитель – хром (VI), который превращается в хром (III), образуя зелёный оксид хрома Cr₂O₃, и восстановитель – азот, входящий в состав иона аммония NH₄⁺, который превращается в газообразный азот N₂.
#химия

Графеновая халява

Физики из Университета Арканзаса разработала схему, способную улавливать тепловое движение графена и преобразовывать его в электрический ток.

Графен, конечно, удивительный углеродный материал толщиной всего в один атом. И вот учёные из Университета Арканзаса предположили, что отдельный графеновый лист может колебаться и изгибается таким образом, что при этом будет вырабатываться энергия.

Идея сбора энергии из графена является спорной, поскольку она опровергает известное утверждение великого Ричарда Фейнмана о том, что тепловое движение атомов, известное как броуновское движение, не может выполнять работу. Но физики из США плевала на старые авторитеты. Они утверждают, что смогли обнаружить, как при комнатной температуре тепловое движение графена вызывает в цепи переменный ток, что ранее казалось невозможным.

Физики воспользовались идей 1950-х годов Леона Бриллюэна о том, что добавление к схеме одного диода и одностороннего электрического затвора, является решением для сбора энергии броуновского движения. Основываясь на этом, американцы создали схему с двумя диодами для преобразования переменного тока в постоянный. Когда диоды расположены напротив друг друга, позволяя току течь в обе стороны, они обеспечивают отдельные пути через схему, создавая импульсный постоянный ток, который выполняет работу на нагрузочном резисторе.

Важно, что графен, колеблющийся под действием броуновского движения, и схема имеют одинаковую температуру, и тепло между ними не течет. Потому что при разнице в температурах между графеном и схемой в цепи, вся конструкция, производящая энергию, противоречила бы второму закону термодинамики. А тут, по утверждению авторов, второй закон термодинамики не нарушается, и это не демон Максвелла, который разделяет горячие и холодные электроны.

Так что помни, стохастическая термодинамика и расширенная теорию Найквиста могут помочь получить немного энергии на основе графена для небольших устройств или датчиков ну просто из ничего. Конечно, если надеяться на то, что такая батарейка действительно преобразует тепловые колебания графена, а не ловит паразитные токи, то она вряд ли поместится в чемодан, а весить будет, как вагон чугуния. Но, возможно, в прекрасном нанобудущем и проблему масштабирования решат тоже.
Инфа отсюда.
Насладиться полной статьёй можно тут.
#нано #физика

Это не только выглядит, как дерево, но и сделано из дерева. Хотя такую эластичную деревяшку можно и сдавливать, как резиновый мячик. Рецепт получения эластичной деревяшки довольно прост: бальзовое дерево надо прокипятить в растворе гидроксида натрия и сульфита натрия в течение нескольких часов. Затем заморозить его на пару дней, а потом замораживание—высушивание ещё за день. Эта процедура изменяет жёсткую структуру древесины путем химического разрушения длинных молекулярных цепочек лигнина и гемицеллюлозы внутри клеточных стенок. Всё это делает клеточные стенки тоньше и заставляет их высвобождать фибриллы целлюлозы, которые запутываются и образуют гелевую сеть внутри естественных пор древесины. Более тонкие клеточные стенки делают дерево мягким, а наполненный водой гель придает материалу удивительную упругость.
#химия