Zvuk s teplotou tisícov stupňov. Extra trieda laboratória pre chemikov a materiálov vedec

Zvuk s teplotou tisícov stupňov

Igor Ivanov

  • Záblesk generovaný zvukom
  • Experimentujte a experimentujte znova!
  • Extra trieda laboratória pre chemikov a materiálov vedec
  • Sonoluminiscence v medicíne: diagnostické zariadenie a skalpel
  • "Nedáme sa predpovedať …"

Extra trieda laboratória pre chemikov a materiálov vedec

Kenneth Suslick, ktorý pracuje na Illinoisskej univerzite v Urbane, nielen skúma extrémne podmienky, ktoré sa vyskytujú na okamihu vo vnútri kavitačnej bubliny, ale tiež ich používa na vytváranie materiálov s nezvyčajnými vlastnosťami (foto z www.scs.uiuc.edu)

Ešte pred konečným objasnením povahy sonoluminiscencie sa vedci naučili, ako ju používať na vykonávanie chemických reakcií v extrémnych podmienkach kolapsujúcej bubliny: sonochemistry, V zásade môže ultrazvuk priamo produkovať chemické reakcie bez luminiscencie, avšak v niektorých prípadoch zohráva kľúčovú úlohu sonoluminiscenčné svetlo.

Jednou z týchto oblastí je štúdium exotických chemických reakcií, ktoré sa uskutočňujú len pri vysokých teplotách. Namiesto navrhovania špeciálnej pece s vysokými teplotami a rovnako vysokými požiadavkami na bezpečnosť stačí rozpustiť činidlá vo vode a … zapnúť zvuk.Kavitácia urobí všetko samo osebe: bude sústrediť zvukovú energiu v mikroskopickom objeme, zahreje ju na požadovanú teplotu a vykoná chemickú reakciu v určenom čase. Vedec sa bude musieť len zbúrať spektrometrom a získavať všetky potrebné informácie zo sonoluminiscenčnej žiary. Sonoluminiscence súčasne pôsobí ako katalyzátor reakcie, ktorá sama osebe neprebieha a nástroj, ktorý ju meria.

Sonoluminiscence je veľmi nádejný nástroj pre vedu materiálov. Napríklad skutočnosť, že bublina ohrieva a ochladzuje "pracovný objem" rýchlosťou približne 10 miliárd stupňov za sekundu – výsledok neprekonateľný inými metódami, ktoré má experimentátor k dispozícii. Takéto rýchle ochladenie pomáha predovšetkým "predbiehať" proces kryštalizácie a transformovať látky, ktoré majú zvyčajne kryštálovú mriežku do amorfných. V deväťdesiatych rokoch minulého storočia skupina Saslick získala najskôr amorfné sklo podobné železné mikróby s neobvyklými magnetickými vlastnosťami a vysokou katalytickou schopnosťou.V tomto prípade pracovala sonoluminiscencia ako mikroskopická vysoká pec s okamžitým chladením, ktorá vytvorila amorfné zhluky a okamžite ich spájala do vysoko poréznej štruktúry.


Like this post? Please share to your friends:
Zvuk s teplotou tisícov stupňov ">
Pridaj komentár

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: