Углеродное кольцо

20.08.2019

Химики из Оксфордского университета и исследовательского центра IBM сообщили о первом успешном синтезе молекулы, содержащей восемнадцать атомов углерода, объединенных в кольцо. И да, здесь нет никакой ошибки, они получили именно молекулу - в единственном экземпляре. Однако этот синтез очень сильно отличался от привычных химических опытов. Сначала исследователи взяли молекулу, в которой уже содержался прообраз будущего углеродного кольца, но оно было стабилизировано своеобразными "скрепками", которые не давали ему развалиться.

Полученную заготовку затем разместили на специально подготовленной подложке. После чего при низкой температуре и низком давлении с помощью атомно-силового микроскопа от этой молекулы последовательно отделили те самые скрепки, оставив одно углеродное кольцо, состоящее из восемнадцати атомов. Что самое удивительное, молекула не развалилась и осталась "лежать" на подложке в целости и сохранности.

Больше всего исследователей интересовал вопрос, как устроены связи между атомами углерода в кольце. Представим, что у углерода есть четыре "руки" - они будут символизировать четыре химические связи. Когда такие четырехрукие атомы находятся в кольце, у них есть два варианта, как держаться друг за друга. Первый вариант, когда каждый атом держит соседа слева и справа двумя руками. В таком случае все связи в кольце будут одинаковыми и по длине и по прочности. В другом варианте атом углерода может держать соседа слева одной рукой, а соседа справа - всеми оставшимися тремя руками. Тогда в кольце будут чередоваться одинарные связи и тройные. Вот именно второй вариант и подтвердился на практике для углеродного кольца из восемнадцати атомов.

Что может быть полезного в этом необычном веществе, если только чтобы получить одну его молекулу, нужно затратить такие огромные усилия? Исследователи предполагают, что у подобных систем могут быть свойства полупроводников, и вполне возможно, что в будущем им найдут свое применение. К тому же эта работа открывает целое новое направление в синтезе углеродных соединений.

<< Назад: Процессор Intel NNP-T 21.08.2019

>> Вперед: Борьба с жарой с помощью холодных крыш 20.08.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Строительство в космосе 15.09.2013 Американское космическое агентство в рамках программы NIAC выделило компании Tethers Unlimited,Inc. (TUI) $500 тыс. на дальнейшее развитие технологии автоматизированной сборки в космосе. Это уже второй грант, первый, в размере $100 тыс., выделялся на разработку концепции и лабораторных прототипов. Технология SpiderFab реализуема на современном этапе развития науки и техники. Она позволяет изготавливать в космосе очень большие, можно даже сказать гигантские многокилометровые каркасы космических кораблей, фермы антенн, базовые структуры солнечных электростанций, огромных телескопов и т.д. Все необходимые части орбитального производственного комплекса SpiderFab можно вывести в космос с помощью существующих ракет-носителей. Фактически, даже при нынешних технологиях SpiderFab позволяет реализовать прорывные проекты, вроде строительства космических станций за орбитой Луны или солнечных электростанций мощностью в сотни мегаватт. При этом стоимость конструкций, произведенных с помощью SpiderFab, будет относительно небольшой. Одним из примеров использования SpiderFab может быть строительство космического радиотелескопа стоимостью $200 млн. с диаметром антенны более 100 м. О таком инструменте астрономам сегодня приходится только мечтать, но технология SpiderFab может сделать эту мечту реальностью уже в ближайшие десятилетия. SpiderFab будет использовать для постройки космических сооружений две основные технологии. Прежде всего, это устройство под названием Trusselator, которое в настоящее время успешно проходит испытания в лаборатории. Trusselator - это своеобразная помесь 3D-принтера и вязальной машины. На одной стороне цилиндрического корпуса расположена катушка с нитью (в качестве сырья устройство использует пластик, например углеволокно), а на другом находится экструдер, через который выдавливаются три основные трубы будущей фермы. Ферма усиливается путем обмотки нитью, в итоге устройство длиной около метра может создать ферму длиной в десятки метров. Робот-Trusselator с помощью манипулятора и специального сварочного аппарата сможет соединять исходные фермы в большие сложные конструкции и покрывать их солнечными панелями, светоотражающей пленкой и выполнять другие операции, в зависимости от целей миссии. Тип Trusselator-а может быть разным, например он может производить круглые или квадратные трубы различного диаметра и толщины. Технология SpiderFab позволит перейти к изготовлению комических конструкций длиной в километры, а не десятки метров, как сегодня. В настоящее время конструкции, которые отправляются в космос, имеют огромный избыточный запас прочности для того, чтобы выдержать перегрузки при старте. Обычно в космосе такие сверхпрочные конструкции не нужны, зато нужен очень большой размер, например для телескопов-интерферометров. Аппараты SpiderFab позволят строить именно такие конструкции: легкие, крупногабаритные и с низкой стоимостью жизненного цикла.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025