Atomyske soerstof: nuttige eigenskippen. Wat is atoomsauer?

Stel dan in ûnbrûkber byld dat troch in ferneatigjend fjoer ferslein waard. Fine lagen, skildereftich oanwêzich yn in ferskaat fan skaden, ferdwûn ûnder de lagen fan swart rust. It liket derop dat it masterpiece ûnferjitlik ferlern is.

Scientific magic

Mar ferjit net. De foto is pleatst yn in fakuümkammer dêr't binnen in ûnsichtbere krachtige substans as atomyske soerstof neamd wurdt. Binnen in pear oeren of dagen stadich, mar wis, de raid giet fuort, en de kleuren begjinne wer te sjen. Ferbeide mei in frisse glêde licht lekker, de foto komt werom nei har eardere gloarje.

It kin wêze dat dit magysk is, mar dit is wittenskip. De metoade ûntwikkele troch wittenskippers oan it Glennovsky Research Centre (GIC) fan NASA brûkt atomyske soerstof om behâld en werkenjen keunstwurken dy't oarspronklik skealik skeind waarden. De substansje kin ek folslein sterilisearje chirurglike ynplantaten foar it minsklik lichem ûntwikkele, wat de risiko fan ûntbamming fermindere. Foar pasjinten mei diabetes kinne it ferbetterjen fan it glukose-kontrôleapparaat ferbetterje, dat allinich in part fan it bloed dat earder nedich is foar testen, sadat pasjinten har betingst kontrolearje kinne. Substyl kin it oerflak fan polymers opnimme foar bettere adfinsje fan boneksen, dy't nije mooglikheden yn 'e medisinen iepenet.

En dizze krêftige substansje kin direkt fan de loft krije.

Atomike en molekulêre soerstof

Oxygen bestiet út ferskate ferskillende foarmen. It gas dat wy sykhelje neamd O _2, dat is, it bestiet út twa atomen. Der is atomic soerstof, de formule wêrfan't - O (Atom). De tredde foarm fan it gemysk elemint - O _3. Dit is ozon, dy't bygelyks yn 'e boppeste lagen fan' e ierde-sfear komt.

Atomyske soerstof yn natuerlike omstannichheden op it ierdflak kin net langer bestean. It hat in tige hege reaktiviteit. Bygelyks, atomic soerstof yn wetter foarmet hydrogen peroxide. Mar yn romte, dêr't der in grutte hoemannichte Ultraviolet strieling, de O ₂ molecule binne mear maklik opbrutsen te foarmjen atomic foarm. De sfear yn 'e boaiem fan' e ierde is 96% konstatearre fan atoomsauer. Oan 'e ein fan' e romte shuttle NASA missy, syn oanwêzigens feroarsake problemen.

Goed foar goede

Neffens Bruce Banks, in senior fysiolooch by Alpaport, dy't ûndersocht nei de romte om it Glenn Center branch, nei de earste pear fleanfjilden, seagen de materialen fan har struktuer as as se mei frost giene (se waarden sterk erodearre en struktuerearre). Atomyske soerstof reagearret mei organyske materialen fan 'e dekking fan romtefasters, dy't se stadichoan skea.

It Stedskant Information Center ûndernaam in ûndersyk nei de oarsaak fan 'e skea. As gefolch hawwe de ûndersikers net allinich metoaden makke foar it beskermjen fan romtlike soerstofen, se fûnen ek in manier om de potensjele destruktive krêft fan dit gemysk elemint te brûken om it libben op ierde te ferbetterjen.

Erosjasje yn romte

Wannear't in romteferskaffing yn 'e ierdboaiem is (wêrby't beminde ferfiers fanwege wa't de ISS berikt is), kin atoomsauergen, dy't ûntstiet út' e residuele sfear, kin reagearje mei it oerflak fan romtefak, wêrtroch't se skea reitsje. By it ûntwikkeljen fan it krêftferlieningssysteem fan it stasjon wienen der soargen dat solara-cellbatterijen makke wurde fan polymers dy't in soad ferneatigje soene trochwege de aksje fan dizze aktive oksizer.

Flexibele glês

NASA fûn in oplossing. In groep wittenskippers út it Glenn Research Center ûntwikkele in dûnse filmcoat foar sinne-sellen dy't immun is foar de aksje fan it agressyf elemint. Silicium dioxide, of glês, is al oxidearre, sadat it net skeakele wurde kin troch atoomyske soerstof. De ûndersikers makken in skerming fan transparant silicium glês, dus dûns dat it flexibel waard. Dizze beskermjende klaai befestiget sterk oan it polymer fan 'e paniel en beskermet it út erosion, sûnder beheiningen fan ien fan har termynlike eigenskippen. De ljocht befettet noch hieltyd de sinne-sellen fan 'e Ynternasjonaal romtestasjon, en waard ek brûkt om de fotokellels fan it Mir-stasjon te beskermjen.

Neffens Banken hawwe sinnepanielen suksesfolle mear as tsien jier ferbliuw yn 't romte.

De fergrizing fan macht

Nei hûndert testen útfûn dy't diel útmeitsje fan de ûntwikkeling fan in beskate resistint oan atomyske sauerstof, hat in groep wittenskippers fan it Glenn Research Center ûnderfining yn ferstean hoe't dizze gemyske wurket. Eksperts sjogge oare mooglikheden fan it brûken fan in agressyf elemint.

Neffens Banken waard de groep bewust fan in feroaring yn oerflaksysteem, de ierdbeving fan organyske materialen. De eigenskippen fan atoomyske soerstof binne sa, dat it kin elke organike materiaal fuorthelle wurde, in koperbalkon dy't net sa maklik reagearret mei konvinsjonele chemiken.

De ûndersikers fûnen in protte manieren om dit te brûken. Se learde dat atoomyske sauerstof silikonflakken yn glês omfettet, dy't nuttich wêze kinne foar it meitsjen fan komponinten mei in sealdich seal, sûnder inoar te hingjen. Dit proses is ûntwurpen om de International Space Station te ôfsjen. Dêrnjonken hawwe wittenskippers ûntdutsen dat atomêre sauerstof it skealike keunstwurk opnij bewarje en bewarje kin, it materiaal fan fleantugenstrukturen ferbetterje, en ek minsken brûke, om't it brûkt wurde kin yn in ferskaat oan biomedike applikaasjes.

Kameras en Portable Devices

Der binne ferskate manieren om ynfloed op atomyske soerstof op it oerflak. Vacuumkamers wurde meast brûkt. Har maat fariearret fan skuondoaskes foarôfgeand oan ynstallaasje 1.2 x 1.8 x 0,9 m. Sitearje magnetron of radio frekwinsje strieling ₂ O molekulen binne opbrutsen steat fan atomic soerstof. In polymermutsje wurdt yn 'e keamer setten, it nivo fan erosjonearring dêr't it konsintraasje fan' e aktive substans yn 'e ienheid oanbelanget.

In oar manier om de substân te brûken is in portable apparaat dat jo jo in smelle stream fan oksidant nei in spesifike doel rjochtsje kinne. It is mooglik om in batterij te meitsjen fan sokke streamingen dy't in grut gebiet fan it behannele oerflak biede kinne.

As fierder ûndersyk bliuwt, wurdt in tanimmend oantal yndustryter belangstelling foar atomyske soerstof brûke. NASA hat in soad partnersjen organisearre, mienskiplike ventueren en dochterûndernimmingen, dy't yn 'e measte gefallen súkses wurden binne yn ferskate kommersjele gebieten.

Atomyske soerstof foar it lichem

De stúdzje fan 'e omfang fan dit gemysk-elemint is net beheind ta eksterne romte. Atomyske soerstof, de nuttige eigenskippen dêr't bepaald wurde, mar noch mear te studearjen, fûn in protte medyske applikaasjes.

It wurdt brûkt foar it strukturearjen fan it oerflak fan polymers en makket se ynsletten foar it fusearjen fan bonke. Polymers reparearje meast foarkommende boaieasken, mar in chemysk aktyf elemint makket in teksture dy't de oanhing ferbettert. Dit feroarsake in oare foardiel dat atomyske soerstof bringt - behanneling fan sykten fan it musculoskeletale systeem.

Dizze oksidator kin ek brûkt wurde om biologysk aktive kontaminten út te slaan fan chirurgyske implants. Sels mei moderne praktyk fan sterilisearring fan it oerflak fan ytplanten, is it dreech om alle oerbleaune fan baktearjende sellen te foegjen dy't endoedeksen neamd wurde. Dizze stoffen binne ornaris, mar net libje, dus sterilisearring is net yn steat om har te fuortheljen. Endotoxinen kinne feroarsaakje foar post-ymplantaten, dat is ien fan 'e wichtichste oarsaak fan pine en potensuele komplikaasjes yn pasjinten mei in ymplant.

Atomyske soerstof, de nuttige eigenskippen dêr't jo de prothesij skjinmeitsje en alle spoaren fan organyske materialen foarkomme, fergrutet it gefolch fan postoperative ûntbamming. Dit soarget foar ferbettere chirurgyske resultaten en redukte pine yn pasjinten.

Relaasje foar diabetika

De technology wurdt ek brûkt yn glucose-sensoren en oare biomedicalmonitors. Se brûke acrylleksfasers, struktureare mei atomyske soerstof. Dizze behanneling lit de fibers drage om reade bloedsellen te filterjen, wêrtroch it bloedserum effisjint kontakt makket mei de kompilaasje fan 'e masine-sensing.

Neffens Sharon Miller, in elektryske yngenieur yn 'e Space Environment and Experiments Department fan it NASA Glenov Research Center, makket dit de test krekter, en in folle lytsere bedrach fan bloed is ferplichte om it bloedzuckerspul fan' e testpersoan te mjitten. Jo kinne in pistoal praktysk meitsje op ien fan 'e lichems en genôch bloed krije om it nivo fan sûker te fêstigjen.

In oar manier om atoomyske soerstof te krijen is hydrogenperoxide. It is in folle sterker oksant as molekulêr. Dit is bedoeld foar it leauwen mei hokker peroxide fergrutte. Atomike soerstof, dy't yn dit gefal foarme is, fet folle mear enerzjy as molekulêre soerstof. Dit wurdt feroarsake en praktyske tapassing fan de wetterstofbom peroxide: de ferneatiging fan molekulen fan kleurstoffen en microorganisms.

Restauraasje

As keunstwurken befredigd binne oan it gefaar fan irreversibele skea, kin atoomsauergen brûkt wurde om oerstekkers te ûntôvjen, dat it foto materiaal feilich bliuwt. It proses fuortsmiet alle organike materialen, lykas karbon of rôt, mar, yn oerhearsking, beynfloedet de liken net. Pigmen binne meast fan anorganisearre komôf en binne al oxidearre, wat betsjuttet dat sauerstof harren net skead. Biologyske kleurstoffen kinne ek wurde opslein yn in soarchfâldige telling Exposure tiid. It canvas is yn folsleine feilichheid, om't atoomsûkergen yn kontakt is allinich mei it oerflak fan 'e foto.

Werken fan keunst wurde pleatst yn in fakuümkammer dêr't dizze oxidizer foarme is. Ofhinklik fan 'e bedriging fan' e skea, kin it byld bliuwe foar 20 oant 400 oere. Foar spesjale behanneling fan it beskeadige gebiet, dat restauraasje nedich is, kin ek in stream fan atoomsûker brûkt wurde. Dit elimint de needsaak om artwork yn in fakuümkammer te pleatsen.

Soot en lipstik - gjin probleem

Musea, galeryen en tsjerken begûn mei it Municipal Information Centre te berikken om har keunstwurk te behâlden en te herstellen. Kennissintrum hat oantoand de mooglikheid om te herstellen de beskeadige skilderij fan Jackson Pollock, ferwiderje lipstick mei skilderijen Endi Uorhola en bewarje skansearre troch de reek kanvas tsjerke fan St. Stanislaw in Cleveland. It team fan it Glenn Research Center brûkte atomyske soerstof om in fragmint te restaurearjen dat ferlern, ieuwen lyn as ferline wie, it Italjaanske eksimplaar fan Rafael's skilderij Madonna yn in foarsitter, eigendom fan de Episkopale Tsjerke fan Sint Alban yn Cleveland.

Neffens Banken is dit chemysk elemint tige effektyf. Yn artistike restauraasje wurket it perfekt. Wiere, dit is net wat dat kin wurde yn in fleske kocht, mar folle effektiver.

Learje de takomst

NASA op in fergoeding fan basisskoallen wurke mei in soad partijen dy't ynteressearre binne oan atomyske soerstof. Glennovsky Research Center tsjinnet partikulieren, waans priceless keunstwurken is beynfloede troch thús fjurren, likegoed as korporaasjes, socht de mooglikheid fan it brûken fan dizze materiaal yn biomedical tapassings lykas LightPointe Medical fan Eden Prairie, Minnesota. It bedriuw hat in protte gebrûk fan atomyske soerstof ûntdutsen en sil noch mear fine.

Neffens Banken binne der in protte ûnbeskene gebieten. In wichtich oantal tapassingen foar romtechnology binne ûntdutsen, mar wierskynlik noch mear binne bûten romtechnology ferburgen.

Romte yn 'e tsjinst fan' e minske

De groep fan wittenskippers hopet fierder te studearjen fan 'e wizen om atomyske sauerstof te brûken, lykas de alfde fynstige rjochtingen. In protte technologyen binne patintearre, en it GIC-ploech hopet dat bedriuwen in pear fan harren lisearje en kommerisearje, dy't noch mear foardiel foar minsklikheid bringe.

Under beskate omstannichheden kin atoomsûkergen skea feroarsaakje. Mei tank oan NASA ûndersikers, dizze stof is no it meitsjen fan in positive bydrage oan romte exploration , en it libben op ierde. Oft it is it behâld fan unbeheinde wurken fan keunst of it ferbetterjen fan minsken, atoomsûker is de sterkste middels. Wurkjen mei him is in hûndertfâldich belang, en har resultaten binne fuortendaliks sichtber.