"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
|
18.01.2018
15:58 |
Солнечная тень указала на неточности в модели межпланетного магнитного поля 
Величину межпланетного магнитного поля можно определить, если измерить смещение тени, которое Солнце отбрасывает в «свете» космических лучей. Ученые из группы The . . . |
|
18.01.2018
15:41 |
Химики увидели волны растворения на поверхности кристаллов в воде 
Немецкие ученые обнаружили, что медленное растворение кристаллов в воде происходит импульсами и приводит к распространению вдоль поверхности кольцевых микроволн. Обнаруженный механизм поможет исследовать кинетику растворения в ограниченных объемах и транспорта веществ в пористых материалах, пишут химики в статье в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Протекание химической реакции на границе между жидкостью и твердым телом приводит к тому, что рельеф твердой поверхности сильно меняется. Проследив за изменением рельефа, можно получить информацию о кинетике химической реакции. Простейшими подобными реакциями могут быть кристаллизация или растворение твердых веществ. Если механизм кристаллизации изучен довольно хорошо, то про механизм растворения кристаллов известно немного меньше. Считается, что он полностью противоположен росту и отрыв ионов во время растворения происходит последовательно и непрерывно. Но если для хорошо растворимых веществ такая модель может использоваться, то ее применимость для описания механизмов медленного растворения вызывает вопросы.
Чтобы понять, как происходит процесс медленного растворения кристаллов в воде на самом деле, немецкие химики Корнелиус Фишер (Cornelius Fischer) и Андреас Люттге (Andreas Lüttge) из Бременского университета использовали метод вертикальной сканирующей интерферометрии. Этот метод позволяет составить карту изменения рельефа поверхности кристалла с точностью до 1 нанометра. Из полученных данных о переносе массы можно затем получить информацию о скорости реакции. В своем исследовании авторы работы изучили процесс растворения двух малорастворимых кристаллов с различным типом решеток: оксида цинка ZnO с гексагональной кристаллической решеткой и карбоната кальция CaCO3 — с ромбической. По оценкам химиков, за одну секунду с одного квадратного метра поверхности этих кристаллов растворяется около одного микромоля вещества.
Оказалось, что во время растворения кристалла по его поверхности начинают распространяться волны «уменьшения массы» вещества, расстояние между которыми составляет несколько микрометров. Подобный волновой фронт характерен и для скорости и ускорения реакции растворения. Это значит, что процесс растворения на самом деле происходит не по общепринятому непрерывному механизму, обратному кристаллизации, а прерывистыми импульсами. При этом источниками волн (то есть начальными центрами растворения) служат точечные дефекты на поверхности кристалла.
Авторы исследования отмечают, что полученные экспериментальные данные хорошо описываются теоретической моделью нарастающей волны. Согласно этой модели, элементарный шаг реакции растворения — отрыв атома от решетки кристалла — происходит в области дефекта. Положение дефекта при этом смещается, и реакционным центром становится следующий атом. Это приводит к распространению кругового фронта растворения вдоль поверхности кристалла. Когда волновой фронт уходит от центра нуклеации достаточно далеко, он запускает новый шаг растворения, что и приводит к образованию концентрических волн, двигающихся вдоль поверхности. Ученые отмечают, что из-за наличия большого количества дефектов на поверхности расходящиеся волны постоянно взаимодействуют между собой, что приводит к образованию поверхности со сложной геометрией и формированию новых реакционных центров.
По словам ученых, скорость распространения волны и расстояние между соседними волнами определяется динамическим квазиравновесием между процессами растворения и кристаллизации (то есть отрывом ионов с поверхности и присоединением обратно). Аналогичным образом, например, протекает процесс испарения жидкости с поверхности: часть молекул жидкости переходит в газовую фазу, и одновременно с этим часть молекул из газа конденсируется обратно в жидкость, определяя таким образом скорость испарения.
Авторы отмечают, что полученные данные для малорастворимых кристаллов можно использовать для изучения кинетику динамического равновесия между процессами растворения и кристаллизации, предсказания скоростей реакций, основанных на растворении кристаллов в микроскопических объемах, и моделирования транспорта веществ внутри пористой среды.
Также результаты работы можно будет использовать для разработки устройств для медицинских и химических приложений, основанных на процессе медленного растворения кристаллических веществ в воде: растворяющейся электроники, батарей или биоразлагаемых имплантатов.
По информации https://nplus1.ru/news/2018/01/17/pulsating-dissolution
|
|
18.01.2018
15:11 |
Японцы лишат автомобили зеркал и оснастят их «умными» камерами 
Японская компания Mitsubishi разработала систему камер, которая в будущем сможет полностью заменить в автомобилях зеркала. Согласно сообщению компании, ее разработка . . . |
|
18.01.2018
15:08 |
Обломкам детройтского метеороида разрешили долететь до Земли
Обломки космического тела, полет которого наблюдали вечером 16 января жители семи штатов на северо-востоке США, могли долететь до земли, считают специалисты NASA. По . . . |
|
18.01.2018
15:03 |
Глобальное потепление сдвинуло вниз снег в горах Азии
Климатологи обнаружили, что глобальное потепление привело лишь к незначительному уменьшению среднегодового объема снега в высокогорных районах Азии с 1987 года, . . . |
|
18.01.2018
15:00 |
Климатическая катастрофа откладывается, но расслабляться нельзя
Новое исследование специалистов британского Эксетерского университета указывает на то, что наиболее мрачные прогнозы последствий климатического изменения, . . . |
|
18.01.2018
14:55 |
Астрономы выяснили, до каких размеров могут вырастать «мертвые звезды» 
Анализ данных, собранных гравитационным детектором LIGO во время слияния двух пульсаров, показал, что нейтронная звезда не может весить чуть больше двух масс . . . |
|
18.01.2018
14:52 |
Климатологи назвали первые точные оценки температур в следующем веке 
Температуры на Земле вырастут на 2,2-3,4 градуса Цельсия к концу столетия даже в том случае, если все страны будут пытаться исполнить обязательства в рамках . . . |
|
18.01.2018
13:35 |
В Млечном Пути нашлись остатки 11 погибших галактик 
Международная коллаборация из более чем 400 ученых, занятых масштабным проектом Dark Energy Survey, рассказала о предварительных результатах первых лет работы. На . . . |
|
18.01.2018
13:29 |
Раскрыта загадка самого яркого космического взрыва в истории 
Международная группа физиков из США, Швеции, Франции и Англии в лабораторных условиях воссоздала мини-версию загадочных гамма-всплесков (ГВ) — космических . . . |
|
17.01.2018
17:39 |
Креативность объяснили сотрудничеством трех нейронных сетей мозга 
Ученые пришли к выводу, что способность находить нестандартные решения задач зависит от того, насколько слаженно работают три различные нейронные сети мозга . . . |
|
17.01.2018
17:36 |
Томские физики разрабатывают левитационный 3D-принтер
Физики Томского государственного университета разрабатывают новый метод ультразвуковой 3D-печати на основе уже созданной ими установки для левитации мелких . . . |
|
17.01.2018
17:30 |
Немецкий дизайнер разработал складное колесо
Мир продолжает заново изобретать колесо. На этот раз свою версию представил немецкий дизайнер Андре Моцеллин. Он считает, что современные колеса, например, у . . . |
|
17.01.2018
17:24 |
Умные стекла будут обогревать здания
Ученые из Йенского университета имени Фридриха Шиллера в Германии представили прототип стекла, которое может затемняться и обогревать помещения. Умные стекла . . . |
|
17.01.2018
17:08 |
Астрономы впервые нашли неактивную черную дыру звездной массы в шаровом скоплении 
Астрономы по необычному поведению звезды в шаровом скоплении NGC 3201 обнаружили невидимую черную дыру с массой около четырех солнечных. Это первый случай . . . |
|
17.01.2018
17:04 |
Компьютерное моделирование пообещало фуллеренам почти вечную жизнь 
Ученые из НИЯУ МИФИ смоделировали молекулы, которые получаются при замещении в фуллерене C20 атомов углерода атомами азота, изучили образование дефектов в . . . |
|
17.01.2018
17:00 |
Российские ученые разработали миллисекундный газовый микроактуатор 
Российские ученые создали микроактуатор, работающий на электролизе. Он состоит из заполненной электролитом камеры с электродами, покрытой мембраной. Во время . . . |
|
17.01.2018
16:51 |
Учёные МГУ определили здоровье космонавтов по выдыхаемому воздуху 
Коллектив учёных МГУ разработал перспективный метод диагностики состояния дыхательных путей. Метод основан на анализе выдыхаемого воздуха. Его можно . . . |
|
17.01.2018
16:06 |
На суперкомпьютере ТГУ смоделировали химические процессы, которые происходят в экзосферах Луны и Меркурия
Доцент физического факультета Томского Государственного университета Рашид Валиев совместно с коллегами из МГУ и ТПУ смоделировал химические процессы, которые . . . |
|
17.01.2018
15:51 |
Астрономы зафиксировали двойной выброс материи из черной дыры 
Астрономы из Университета Колорадо в Боулдере (США) с помощью данных, полученных орбитальными телескопами Hubble и Chandra, обнаружили уникальное явление – . . . |
