Футбольное поле в одном грамме вещества

09.10.2018

Химики из Дрездена создали материал с рекордной пористостью - один грамм такого вещества имеет площадь поверхности большую, чем площадь целого футбольного поля, а это, на минутку, более 7 000 квадратных метров.

Вещество получило название DUT-60. Оно обладает самой большой площадью внутренней поверхности из всех известных на сегодня твердых материалов: 7 800 квадратных метров на один грамм вещества. Это ультрапористое вещество принадлежит к классу металл-органических каркасных структур. Структура таких материалов состоит из ионов металлов или их небольших кластеров, которые связаны между собой длинными органическими молекулами. Получается что-то вроде ячеек из пластилиновых шариков, скрепленных между собой тонкими спицами.

Проблема создания таких материалов состоит в том, что при попытке сделать все более ажурную конструкцию в какой-то момент эта конструкция "схлопывается" - теряет свою внутреннюю структуру, а вслед за этим и внутреннюю поверхность. Стабилизировать такую ультрапористую структуру можно, поместив ее в жидкость. Но высушить ее, сохранив первоначальную форму, как правило, не получается. Здесь можно привести аналогию с водорослью: если ее вынуть из воды, она тут же слипается и превращается в липкую зеленую массу, совсем не похожую на то красивое растение, которое плавало в воде.

Для решения этой задачи немецкие химики сначала рассчитали предполагаемую структуру DUT-60 на компьютере, доказав ее теоретическую возможность. И лишь спустя пять лет им удалось воспроизвести ее, что называется, вживую.

Сложность и трудоемкость синтеза делают этот материал чрезвычайно дорогим, да и количества, в которых оно было получено весьма и весьма невелики - десятки миллиграммов. Однако первое место есть первое место, и оно того стоит. Тем более что это не просто рекорд ради рекорда, но еще и перспектива создания полезных материалов.

<< Назад: Раскрыт секрет голубых глаз хаски 10.10.2018

>> Вперед: Подводная лодка на литий-ионных батареях 09.10.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Раскрыт секрет дружелюбия собак 27.07.2017 Ученые из Орегона и Принстона совместно разобрались в генетических основах дружелюбия домашних собак. На первом этапе авторы сравнили поведение 18 разных домашних собак - как чистопородных, так и полукровок - и 10 волков, живущих в неволе и выращенных людьми в тесном контакте с ними (в одном из научно-исследовательских институтов, расположенных в штате Индиана, США). Оказалось, что собаки существенно дружелюбнее волков, даже "домашних". После этого Юделл и фон Хольдт обратили внимание на людей с синдромом Вильямса - наследственным заболеванием, которые выражается в "эльфийском" лице и частичной умственной отсталости, однако при этом повышенном дружелюбии и общительности. Вызвано это делецией (исчезновением) участка 7-й хромосомы, причем чем больше там изменения, тем сильнее выражен этот синдром у человека. Генетический анализ показал, что у собак присутствует похожий механизм, только не в 7-й, а в 6-й хромосоме. Там соответствующий участок отвечает за выработку белка GIF21, который, в свою очередь, регулирует активность некоторых других генов. Выяснилось, что у собак в целом данный участок более вариативен, чем у волков. И чем значительнее в нем изменения, тем дружелюбнее собака. Это исследование важно тем, что хотя в последнее время мы узнали много нового о собаках - например, что они способны воспринимать речь и имеют эпизодическую память - генетические основы этих их способностей до сих пор практически не исследованы. Между тем, это может иметь важные последствия, в том числе прикладные. Эта работа показывает, что генетика поведения собак может быть даже более релевантна для генетики человеческого поведения, чем ранее считалось.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025