• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Porządek wśród nanocząstek

    26.10.2009. 17:55
    opublikowane przez: Piotr aewski-Banaszak

    Dodatek grzebieniokształtnych molekuł do zawiesiny nanocząstek powoduje uporządkowanie układu nanocząstek. Nowa technika pozwala na precyzyjne układanie nanodrobinek w macierzy polimerowej, co skutkuje polepszeniem właściwości materiałów modyfikowanych nanododatkami - donosi "Nature Materials".

    Dodatek nanocząstek, czyli drobinek o wielkości miliardowej części metra, do różnego typu polimerowych materiałów prawie zawsze skutkuje pojawieniem się nowych, ciekawych właściwości poddanych nanomodyfikacji polimerów. Niestety, często zdarza się, iż nanocząstki nierównomiernie układają się w matrycy polimerowej, co powoduje całkowitą lub częściową utratę nowych cech polimeru.

    By temu zapobiec, naukowcy z University of California (Berkeley, USA) opracowali prostą technikę, która pozwala nie tylko na równomierne rozłożenie nanododatków w syntetyzowanym polimerze, ale również umożliwia kontrolę sposobu dystrybucji nanododatków.

    Cel osiągnięto dzięki użyciu podczas syntezy polimerowego materiału dodatkowej molekuły o kształcie do złudzenia przypominającym grzebień, która łącząc się z nanocząstkami porządkuje je. Nanocząstki w kontakcie z grzebieniokształtną cząsteczką łączą się z zębami grzebienia. Proces ten zachodzi dzięki obecności substancji chemicznych, którymi modyfikowana jest powierzchnia świeżo zsyntetyzowanych nanocząstek, by te nie zlepiały się ze sobą. Uporządkowane, połączone z grzebieniową cząsteczką drobinki zostają następnie wbudowane w ściśle określony (dający się modyfikować) sposób w strukturę polimeru. Zastosowanie nowej techniki pozwala na równomierne rozłożenie nanocząsteczkowego dodatku w polimerowej masie, dzięki czemu polimer w każdym miejscu zawiera dokładnie taką samą ilość nanomodyfikatora.

    Co więcej, manipulując stężeniem polimeru, nanocząstek oraz grzebieniowego dodatku można w prosty sposób tworzyć ściśle określone wzory z nanocząstek (np. grubsze lub cieńsze linie utworzone z nanodrobinek).

    Obecnie trwają testy mające na celu określenie uniwersalności nowej metody równomiernej dystrybucji nanocząstek w polimerach. Jak na razie wiadomo, iż metoda ta sprawdza się w przypadku modyfikacji polimeru nanocząstkami złota, selenku kadmu, siarczku miedzi, kobaltu oraz tlenku żelaza.

    Według naukowców, nowa technika idealnie nadaje się do tworzenia nowoczesnych polimerowych materiałów modyfikowanych nanocząstkami, z których można będzie wytwarzać elementy przetwarzające energię słoneczną w prąd elektryczny.

    Źródło:
    PAP - Nauka w Polsce

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Superparamagnetyzm – zjawisko pojawiające się w niektórych materiałach magnetycznych, które składają się z bardzo małych krystalitów (1-10 nm) (zwanych nanocząstkami). Analizator elektrostatyczny - urządzenie służące do wydzielania z wiązki cząstek naładowanych wiązki o określonej energii cząstek. Zwykle umieszczany jest między wylotem rury akceleratora a tarczą. Analizator tworzą dwie płytki kondensatora wygięte w łuk. Przez taki zakrzywiony kondensator przelatują tylko cząstki dla których siła pola elektrycznego w kondensatorze jest siłą odśrodkową. Przy określonym promieniu łuku kondensatora, energię wyjściowej wiązki analizatora (energię cząstek, które mają przechodzić przez analizator) można regulować natężeniem pola elektrycznego: System cząstek - (pojęcie z zakresu grafiki trójwymiarowej) - zbiór pojedynczych elementów zwanych cząstkami reprezentujących określony efekt. Może to być np. deszcz, śnieg, dym, ogień. Systemy cząstek w grach fantastycznych służą również modelowaniu efektów specjalnych np. magicznych zaklęć czy czarów.

    Spin – moment własny pędu cząstki w układzie, w którym nie wykonuje ruchu postępowego. Własny oznacza tu taki, który nie wynika z ruchu danej cząstki względem innych cząstek, lecz tylko z samej natury tej cząstki. Każdy rodzaj cząstek elementarnych ma odpowiedni dla siebie spin. Cząstki będące konglomeratami cząstek elementarnych (np. jądra atomów) mają również swój spin będący sumą wektorową spinów wchodzących w skład jego cząstek elementarnych. W fizyce cząstek bozony (ang. boson od nazwiska fizyka Satyendra Bose), są cząstkami posiadającymi spin całkowity. Większość bozonów to cząstki złożone, jednakże 12 z nich (tak zwane bozony cechowania) są cząstkami elementarnymi, niezłożonymi z mniejszych cząstek (cząstki fundamentalne).

    Pierścień akumulacyjny – kołowy akcelerator cząstek, którego zadaniem jest utrzymywanie krążącej w nim wiązki cząstek przez możliwie długi czas (godziny, czasem dni). Cząstki utrzymywane są zazwyczaj przy stałej energii, często pierścień akumulacyjny rozpędza je najpierw do energii docelowej, a następnie utrzymuje przez dłuższy czas przy tej energii. Agregacja - ogólny termin określający łączenie się mniejszych cząstek w większe. Produkty agregacji nazywa się ogólnie agregatami.

    Mikronizacja – proces redukcji średnicy cząstek stałych materiału. Zazwyczaj termin mikronizacji jest używany, gdy cząstki, które są produkowane maja tylko kilka mikrometrów średnicy. Jednak nowoczesne zastosowania (zazwyczaj w przemyśle farmaceutycznym) wymagają średnicy cząstek w skali nanometrów. W fizyce cząstek elementarnych, zdarzenie oznacza rezultat oddziaływań podstawowych pomiędzy cząstkami, następującego w bardzo krótkim przedziale czasu oraz dobrze zlokalizowanym miejscu w przestrzeni. Z powodu kwantowej zasady nieoznaczoności, zdarzenie w fizyce cząstek nie znaczy dokładnie tego samego, co w teorii względności, w której zdarzenie jest punktem w czasoprzestrzeni.

    Dżet jest skupionym stożkiem hadronów i innych cząstek powstających w wyniku zjawiska hadronizacji kwarków i gluonów w eksperymentach z cząstkami lub z ciężkimi jonami. Z powodu chromodynamicznego uwięzienia, cząstki przenoszące kolor, jak kwarki, nie mogą występować w stanie wolnym. Dlatego zanim mogłyby być bezpośrednio zaobserwowane, ich fragmenty w hadronach tworzą dżety. Aby poznać właściwości samych kwarków, należy rejestrować dżety detektorami cząstek a następnie studiować.

    Zdarzenie trójdżetowe – w fizyce cząstek elementarnych jest zdarzeniem, w rezultacie którego powstają cząstki skupione w trzech dżetach (strugach).

    Brakująca energia – wielkość fizyczna używana w eksperymentalnej fizyce wysokich energii, określająca energię, która nie jest rejestrowana przez detektor cząstek elementarnych, ale oczekuje się, że była ona obecna w zarejestrowanym przypadku, ze względu na pogwałcenie pewnych zasad zachowania, takich jak zasada zachowania energii lub zasada zachowania pędu. Wykres Dalitza - wykres, wprowadzony przez R. H. Dalitza w 1953 roku do analizy rozpadu mezonu K. Wykres Dalitza używany w fizyce cząstek elementarnych przy wyznaczaniu spinu i parzystości cząstek rozpadających się na trzy cząstki, przedstawia gęstość zdarzeń odpowiadającym określonym wartościom energii cząstek, na które rozpada się układ.

    Detektor cząstek elementarnych jest szczególnym przypadkiem detektora promieniowania jądrowego, służącym do wykrywania obecności i badania własności indywidualnych cząstek elementarnych o wysokich energiach, z reguły przekraczających kilka MeV. Najczęściej detektory cząstek elementarnych wykorzystywane są do detekcji produktów zderzeń cząstek rozpędzonych w akceleratorze lub pochodzących z promieniowania kosmicznego. Cząstka (korpuskuła) – w tradycyjnym znaczeniu, to każdy fragment materii, który ma kształt mniej lub bardziej zbliżony do sfery i jest na tyle mały, że nie można go zobaczyć gołym okiem. W tym określeniu informacja o kształcie nie dotyczy cząstek elementarnych (zob. fizyka cząstek elementarnych), w przypadku których nie ma żadnego sensu mówić o ich kształcie, gdyż ich "zachowanie" trudno jest sobie wyobrażać w kategoriach makroskopowych wyobrażeń zmysłowych.

    Metoda Blocha-Schmigalli, (zwana również jako procedura trójkąta Schmigalli) – metoda optymalnego rozmieszczania punktów zależnych pomiędzy którymi odbywa się przemieszczanie materiału, osób, dokumentów lub informacji. Służy do przestrzennego rozmieszczenia tych punktów w taki sposób aby punkty pomiędzy którymi następuję największa ilość przepływu danego czynnika (materiał, człowiek, informacje) znalazły się jak najbliżej siebie. Punkty te rozmieszczane są na siatce trójkątów dzięki czemu można opracować optymalne rozłożenie dużej ilości takich punktów. Rozmieszczenie tych punktów na siatce trójkątów jest podstawą do dalszego planowania rozmieszczenia przestępnego poszczególnych obiektów. Zastosowanie tej metody pozwala na lepszą organizację pracy, transportu, przepływu materiału, informacji czy osób poprzez skracanie odległości pokonywanych pomiędzy punktami o największej intensywności ruchu.

    Dodano: 26.10.2009. 17:55  


    Najnowsze