Thể loại: Bài viết nổi bật » Sự thật thú vị
Số lượt xem: 13713
Bình luận về bài viết: 2
Tính chất bất ngờ của carbon quen thuộc
Khoa học cơ bản trong những năm gần đây hiếm khi làm hỏng các kỹ sư với những khám phá phù hợp cho việc thực hiện công nghiệp. Nhưng hai thập kỷ qua đã trở thành một ngoại lệ dễ chịu. Hai giải thưởng Nobel và một khám phá thứ ba, chưa được Ủy ban Nobel đánh giá, đã tạo ra triển vọng cho các kỹ sư và công nghệ làm việc trong nhiều thập kỷ. Và tất cả chúng đều được liên kết với một yếu tố - carbon.
Tại sao những khám phá này rất quan trọng và những gì mới có thể cung cấp cho chúng ta một nguyên tố hóa học quen thuộc như vậy? Tất cả mọi thứ mà chúng ta biết về carbon làm cho nó trở thành yếu tố thú vị và quan trọng nhất của bảng tuần hoàn. Để bắt đầu, cuộc sống phát sinh trên cơ sở carbon. Khả năng các nguyên tử carbon kết hợp thành các cấu trúc phức tạp đã cho phép tự nhiên tạo ra các sinh vật protein và hít thở tâm trí vào con người. Tất cả hóa học hữu cơ, với sự phong phú của các vật liệu nhân tạo mới, dựa trên các hợp chất phức tạp của carbon với các nguyên tố khác.
Nhưng carbon nguyên tử không kém phần ngạc nhiên so với các hợp chất của nó. Đây là yếu tố duy nhất cho đến nay có 8 sửa đổi đẳng hướng (khác nhau). Từ "bye" khá thích hợp, bởi vì carbon có thể mang lại nhiều bất ngờ hơn trong tương lai. Chỉ vài thập kỷ trước, chúng ta chỉ biết hai sửa đổi carbon: than chì và kim cương.
Chúng tôi đã và phải đối phó với than chì, vẽ bằng bút chì trên giấy. Một viên kim cương là một sự sáng chói của kim cương và là biểu tượng của sự giàu có. Đúng như vậy, sự phát triển của công nghệ đã dẫn đến sự công nhận một tính chất khác của kim cương - độ cứng vượt trội của nó. Và bây giờ, bất chấp sự phức tạp của các quy trình, kim cương nhân tạo được tổng hợp và sử dụng rộng rãi trong công nghệ. Khoan đá cứng, bánh xe cắt đá, bột nhão - bạn có thể liệt kê dài các công dụng của việc sửa đổi carbon này.
Nhưng giữa một trạng thái rất cứng và một trạng thái rất mềm là một vực thẳm. Thật đáng ngạc nhiên khi một yếu tố quan trọng như vậy mà tất cả các hóa học hiện đại dựa trên chỉ có hai trạng thái đối kháng như vậy.
Và cuối cùng, vào thế kỷ trước, vào đầu những năm 60, lần sửa đổi thứ ba của carbon đã được phát hiện - carbin. Đây là một chuỗi các nguyên tử carbon liên kết với nhau. Phát hiện này được thực hiện bởi các nhà hóa học, và không nhận được nhiều tiếng vang, vì nó không tìm thấy ứng dụng thực tế.
Và đây là dạng carbon tiếp theo - fullerene khơi dậy sự quan tâm lớn hơn nhiều. Các nguyên tử carbon được tập hợp thành một phân tử hình cầu đã mở đường cho việc tạo ra các vật liệu và hợp chất hoàn toàn mới. Để mở sửa đổi carbon fullerene một nhóm các nhà khoa học năm 1996 đã trao giải thưởng Nobel
Đã có, fullerene được sử dụng trong ngành dược phẩm để tạo ra các loại thuốc chống ung thư, trong điện tử vô tuyến và trong ngành công nghiệp ô tô làm phụ gia cho dầu động cơ. Danh sách các ứng dụng rất rộng, nhưng triển vọng cho việc sử dụng trong tương lai thậm chí còn rộng hơn.
Những khám phá sâu hơn liên quan đến carbon đã giảm như một giác mạc. Lonsdaleit, được tìm thấy trong thiên thạch và sau đó được tổng hợp một cách nhân tạo, ống nano carbon, graphene.
Chúng tôi không có thời gian để thành thạo một hình thức phân bổ, vì hai cái nữa bất ngờ được thêm vào nó. Và những dạng carbon này sẽ giúp cho những năm tới có thể thay đổi hoàn toàn cấu trúc giao tiếp của con người và chính cuộc sống của con người (đọc thêm về triển vọng sử dụng ống nano graphene và carbon trong bài báo về điện tử graphene).
Nhờ sử dụng các tính chất carbon mới, có khả năng vô hạn để tạo ra máy tính lượng tử, đường truyền dữ liệu với tốc độ hơn 100 Gbit / s, các cảm biến đọc tín hiệu từ một tế bào sống và hơn thế nữa,điều mà các nhà văn khoa học viễn tưởng không mơ ước.
Và sự chờ đợi là rất ngắn: triển vọng cho việc sử dụng các khám phá thương mại là rất lớn đến nỗi hàng chục công ty đã trình diễn các mẫu sản phẩm bao gồm ống nano carbon và graphenes.
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: