Atoom suurstof: nuttige eienskappe. Wat is atoom suurstof?

Stel jou voor 'n kosbare skildery wat gekenmerk word deur 'n verwoestende brand. Pragtige kleure moeite toegepas in 'n verskeidenheid van kleure, het onder lae van swart roet verdwyn. Dit wil voorkom, onherroeplik verlore meesterstuk.

wetenskaplike magie

Maar moenie moed opgee nie. Skildery word in 'n vakuum kamer waarbinne stof skep 'n kragtige onsigbare, genoem atoom suurstof. Binne 'n paar ure of dae, stadig maar seker aanval blare en die kleure weer begin verskyn. Bedek met 'n vars lagie deursigtige vernis, die skildery terug na sy vorige glorie.

Dit lyk dalk dat dit magic, maar dit is 'n wetenskap. Die metode, wat ontwikkel is deur wetenskaplikes by die sentrum vir navorsing Glennovskom (GIZ) NASA gebruik atoom suurstof vir die bewaring en restourasie van kunswerke, wat anders onherstelbaar beskadig sou word. Die stof is ook in staat om chirurgiese inplantings wat ontwerp is vir die menslike liggaam, wat aansienlik verminder die risiko van inflammasie heeltemal te steriliseer. Vir pasiënte met diabetes, kan dit die glukose monitering toestel, waarvoor slegs 'n gedeelte van die bloed wat nodig is vir die toets voorheen vereis dat pasiënte hul toestand kan beheer te verbeter. Die stof kan tekstuur polimeer oppervlak vir 'n beter adhesie van been selle, wat open nuwe moontlikhede in medisyne.

En dit is 'n kragtige stof kan direk uit die lug verkry.

Atoom en molekulêre suurstof

Suurstof bestaan in verskillende vorme. Die gas wat ons inasem genoem O _2, dit wil sê, dit bestaan uit twee atome. Daar is atoom suurstof, die formule waarvan - O (atoom). Die derde vorm van die chemiese element - O _3. Dit osoon, wat, byvoorbeeld, in die boonste atmosfeer van die aarde.

Atoom suurstof in natuurlike toestande op die aarde se oppervlak vir 'n lang tyd kan nie bestaan nie. Dit het 'n baie hoë reaktiwiteit. Byvoorbeeld, atoom suurstof in water vorm waterstofperoksied. Maar in die ruimte, waar daar 'n groot hoeveelheid van die ultraviolet bestraling, is die O ₂ molekule makliker opgebreek om atoom vorm te vorm. Die atmosfeer in lae Aarde baan by 96% bestaan uit atoom suurstof. Aan die begin van die pendeltuig sending deur NASA sy teenwoordigheid veroorsaak probleme.

Skade aan die goeie

Volgens Bruce Banke, 'n senior fisika "Alfaporta" wat betrokke is by navorsing van die ruimte omgewing by die tak Glennovskogo sentrum, na die eerste paar vlugte van die pendeltuig materiaal van die konstruksie het gelyk asof hulle gedek was met ryp (hulle is onderworpe aan ernstige erosie en texturing). Atoom suurstof reageer met organiese materiaal bekleding ruimtetuig geleidelik skade aan hulle.

GIZ om die oorsake van die skade te ondersoek. As gevolg hiervan, het navorsers nie net gevestigde metodes van ruimtetuig te beskerm teen atoom suurstof, hulle het ook bevind 'n manier om die potensiële vernietigende krag van hierdie chemiese element gebruik vir die verbetering van die lewe op aarde.

Erosie in die ruimte

Wanneer die ruimtetuig is in 'n lae aarde wentelbaan (wat vertoon word en waar bemande voertuie gebaseer ISS), atoom suurstof gevorm uit die oorblywende atmosfeer, kan reageer met die oppervlak van die ruimtetuig, waardeur hulle beskadigde geword. In die ontwikkeling stasie, het kragstelsels kommer dat die son battery elemente gemaak van polimere vinnige agteruitgang ondergaan as gevolg van die optrede van 'n aktiewe oksideermiddel is.

buigsame glas

NASA het 'n oplossing gevind. 'N Span wetenskaplikes van Glennovskogo Research Center het 'n dun-film coating vir sonpanele wat ondeurdringbare aan die aksie van aggressiewe element was ontwikkel. Silika of glas, is reeds geoksideer, so dit kan nie beskadig word deur atoom suurstof. Navorsers het 'n laag van deursigtige silika glas geskep, is so dun dat dit buigsaam. Hierdie beskermende laag is stewig nagekom word die hars paneel en dit te beskerm teen erosie, sonder benadeel enige van sy termiese eienskappe. Dekking is nog suksesvol beskerm die sonpanele van die Internasionale Ruimtestasie, en is ook gebruik om die fotovoltaïese stasie "Mir" te beskerm.

Volgens Banks, sonpanele suksesvol geslaag meer as tien jaar van verblyf in die ruimte.

Benutting van die krag van

Nadat hy honderde toetse wat deel van die ontwikkeling van 'n deklaag weerstand teen atoom suurstof was, 'n groep wetenskaplikes van die Navorsingsentrum Glennovskogo ondervinding opgedoen in begrip hoe die chemiese. Kenners het die moontlikheid van die gebruik van ander aggressiewe elemente.

Volgens Banks, het die groep bewus van die verandering in die oppervlak chemie van die erosie van organiese materiaal. Eienskappe van atoom suurstof is sodanig dat dit in staat is om enige organiese, koolwaterstof, wat nie net is te reageer op konvensionele chemikalieë te verwyder.

Navorsers het baie maniere om dit te gebruik gevind. Hulle het geleer dat die atoom suurstof draai die silikoon oppervlak in die glas, wat nuttig kan wees as jy komponente met 'n hermetische seël sonder dat hulle vas aan mekaar te skep. Hierdie proses is ontwerp vir verseëling van die Internasionale Ruimtestasie. Daarbenewens het die wetenskaplikes het bevind dat die atoom suurstof kan herstel en in stand te hou die beskadigde kunswerke, na die materiaal van die konstruksie van die vliegtuig te verbeter, asook om mense baat as dit gebruik kan word in 'n verskeidenheid van biomediese aansoeke.

Kameras en draagbare toestel

Daar is verskeie maniere om invloed van atoom suurstof op die oppervlak. Die mees algemeen gebruikte vakuum kamers. Hul grootte wissel van skoen bokse voor installasie 1.2 x 1.8 x 0.9 m. Deur die gebruik van mikrogolf of radio frekwensie straling ₂ O molekules oopgebreek toestand van atoom suurstof. Die kamer geplaas is 'n voorbeeld van die polimeer erosie koers wat die konsentrasie van die aktiewe stof in die eenheid aandui.

Nog 'n metode van die toepassing van 'n stof is 'n draagbare toestel wat jou toelaat om 'n smal stroom van die oksidant direk na 'n spesifieke teiken. Kan skep so vloei battery in staat dek 'n groot gebied van die behandelde oppervlak.

As verdere navorsing 'n groeiende aantal van bedrywe is wat belangstel in die gebruik van atoom suurstof. NASA het georganiseerde 'n verskeidenheid van vennootskappe, gesamentlike ondernemings en filiale, wat in die meeste gevalle suksesvol in verskeie sake gebiede geword.

Atoom suurstof aan die liggaam

Navorsing programme van die chemiese element is nie beperk tot die buitenste ruim. Atoom suurstof, is nuttige eienskappe geïdentifiseer, maar hulle is meer om ontdek te word, vind baie mediese toepassings.

Dit word gebruik vir texturing die oppervlak van polimere en maak hulle in staat is om saam te groei met die been. Die polimere is gewoonlik stoot been selle maar chemies aktiewe element genereer-tekstuur verbetering van adhesie. Dit lei tot 'n ander voordeel, wat die atoom suurstof bring - behandeling van siektes van die muskuloskeletale stelsel.

Dit oksideermiddel kan ook gebruik word om onsuiwerhede uit die biologies aktiewe chirurgiese inplantings te verwyder. Selfs met die huidige praktyk van steriliseer die oppervlak van inplantings kan moeilik wees om alle spore van bakteriële selle verwyder, genoem endotoksiene. Hierdie organiese stowwe, maar nie in die lewe, so die sterilisasie is nie in staat om hulle te verwyder. Endotoksiene kan inflammasie van die post-inplanting, wat is 'n belangrike oorsaak van pyn en potensiële komplikasies in pasiënte met gevestigde inplanting veroorsaak.

Atoom suurstof, nuttige eienskappe wat dit moontlik maak om die prostese skoon en verwyder alle spore van organiese materiaal, die risiko van post-operatiewe inflammasie sterk vermindering. Dit lei tot 'n verbetering in die resultate van bedrywighede en die vermindering van pyn in pasiënte.

Verligting vir diabete

Die tegnologie word ook gebruik in die sensors van glukose en ander mediese en biologiese monitors. Hulle pas akriel optiese vesel, tekstuur atoom suurstof. Hierdie behandeling kan die vesel te filter die rooibloedselle, sodat die serum meer effektiewe kontak met die komponent chemiese sensing monitor.

Volgens Miller, Sharon, 'n elektriese ingenieur by die Departement van die ruimte omgewing en eksperimente Glennovskogo NASA sentrum vir navorsing, maak dit die toets meer akkuraat, en op dieselfde tyd om bloedsuiker toets meet vereis 'n veel kleiner volume van bloed. Jy kan 'n skoot te kry byna oral op die liggaam en 'n voldoende bedrag van bloed verkry tot die vlak van suiker te bepaal.

Nog 'n manier om atoom suurstof te kry - waterstofperoksied. Dit is 'n baie sterker oksideermiddel as molekulêre. Dit is te danke aan die gemak waarmee ontbind peroxide. Atoom suurstof gevorm deur hierdie, bedryf baie meer energieke molekulêre. Dit word veroorsaak en praktiese toepassing van die waterstofperoksied: die vernietiging van molekules van kleurstowwe en mikro-organismes.

herstel

Wanneer 'n kunswerk aan die risiko van onomkeerbare skade aan organiese kontaminante atoom suurstof gebruik kan word, wat die materiaal ongeskonde patroon laat verwyder. Die proses verwyder alle organiese materiaal soos koolstof of roet, maar gewoonlik het geen effek op die verf. Pigmente het oor die algemeen anorganiese oorsprong en is reeds geoksideer, en dit beteken dat hulle die suurstof nie sal beskadig. Organiese kleurstowwe kan ook gestoor word in 'n versigtige blootstelling telling tyd. Die doek is heeltemal veilig, want atoom suurstof is in kontak net met die oppervlak van die skildery.

kunswerke geplaas in 'n vakuum kamer waarin die oksidant is gevorm. Afhangende van die graad van skade aan die beeld kan daar bly vir 20-400 uur. Vir spesiale behandeling van die beskadigde area in die behoefte van herstel, kan dit ook gebruik om 'n stroom van atoom suurstof. Dit skakel die behoefte om die kunswerk te plaas in 'n vakuum kamer.

Roet en lipstiffie - geen probleem

Museums, galerye en kerke begin om ons te kontak die GIZ, te red en te herstel hul kunswerke. Sentrum het die vermoë om die beskadigde skildery van Jackson Pollock herstel, verwyder lipstiffie met skilderye getoon Endi Uorhola en red beskadig deur rook doek kerk van St Stanislaus in Cleveland. Span Glennovskogo Research Center gebruik die atoom suurstof aan die herstel van die fragment word beskou verloor - eeue-oue Italiaanse kopie van Raphael se "Madonna van die stoel", wat deel uitmaak van St Alban's Episcopal Church in Cleveland ..

Volgens Banks, hierdie chemiese element is baie effektief. In art herstel dit werk goed. Dit is egter nie iets wat jy kan koop in 'n bottel, maar dit is baie meer doeltreffend.

toekomstige studies

NASA op 'n terug betaalbare basis om te werk met 'n verskeidenheid van belanghebbendes in die atoom suurstof. Glennovsky Research Center dien individue, wie se kosbare kunswerke is wat geraak word deur die huis brande, asook korporasies, probeer om die moontlikheid van die gebruik van hierdie materiaal in biomediese programme soos LightPointe Mediese van Eden Prairie, Minnesota. Die maatskappy het baie gebruike van atoom suurstof gevind en gaan selfs meer uit te vind.

Volgens Banks, daar was baie onbekende gebiede. Dit is ontdek 'n groot aantal aansoeke vir ruimte-tegnologie, maar waarskynlik baie meer is hinderlae buite die ruimte tegnologie.

Ruimte in die diens van die mens

'N Span wetenskaplikes hoop om voort te gaan om maniere om die atoom suurstof te verken, asook diegene wat reeds belowende gevind. Baie tegnologie is gepatenteer en GIZ span hoop dat die maatskappy sal lisensie en kommersialiseer sommige van hulle, wat selfs meer voordele vir die mensdom sal bring.

Onder sekere omstandighede, kan die atoom suurstof skade veroorsaak. Dankie aan NASA navorsers, is hierdie stof nou 'n positiewe bydrae tot verkenning van die ruimte , en die lewe op aarde. Of dit is die behoud van onskatbare kunswerke of van menslike gesondheid, atoom suurstof is 'n kragtige instrument. Saam met hom beloon honderdvoudig, en die resultate is onmiddellik sigbaar.