Ossiġnu atomika: proprjetajiet utli. X'inhu ossiġnu atomika?

Immaġina pittura imprezzabbli li kien imħassar minn nar devastanti. kuluri sbieħ applikati painstakingly fil-varjetà ta 'kuluri, sparixxew taħt saffi ta' nugrufun iswed. Jidher, kapolavur mitlufa għal kollox.

magic xjentifika

Imma ma disprament. Pittura jitqiegħed fil-kamra tal-vakum li fih sustanza toħloq inviżibbli, imsejħa ossiġnu atomiku qawwija. Fi żmien ftit sigħat jew jiem, bil-mod iżda b'mod kostanti raid weraq u l-kuluri tibda tidher mill-ġdid. Mgħotti b'saff frisk ta 'verniċ trasparenti, il-pittura lura lill glorja preċedenti tagħha.

Dan jista 'jidher li huwa magic, iżda huwa xjenza. Il-metodu, żviluppat minn xjentisti fiċ-ċentru ta 'riċerka Glennovskom (Giz) NASA użi ossiġnu atomika għall-konservazzjoni u r-restawr ta' xogħlijiet ta 'arti, li kieku jkunu se ħsara irreparabbli. Is-sustanza huwa wkoll kapaċi li sterilizza kompletament Impjanti kirurġiċi maħsuba għall-ġisem uman, li jnaqqas b'mod sinifikanti r-riskju ta 'infjammazzjoni. Għal pazjenti bid-dijabete, tista 'ttejjeb l-apparat ta' monitoraġġ tal-glukosju, li għalihom biss porzjon tal-demm meħtieġa għall-ittestjar qabel kienu jeħtieġu li l-pazjenti jistgħu jikkontrollaw il-kundizzjoni tagħhom. -Sustanza tista 'tiġi minsuġa wiċċ polimeru għall-adeżjoni aħjar ta' ċelluli għadam, li jiftaħ possibbiltajiet ġodda fil-mediċina.

U huwa sustanza qawwija tista 'tinkiseb direttament mill-arja.

Atomiku u l-ossiġnu molekulari

Ossiġnu teżisti f'diversi forom differenti. Il-gass li aħna n-nifs imsejjaħ _O2, jiġifieri, din tikkonsisti f'żewġ atomi. Hemm atomika ossiġnu, il-formula li minnhom - O (atomu). It-tielet forma ta 'l-element kimiku - O _3. Dan ożonu, li, per eżempju, misjuba fl-atmosfera ta 'fuq tad-Dinja.

ossiġnu atomiku f'kundizzjonijiet naturali fuq wiċċ id-dinja għal żmien twil ma jistax jeżisti. Hija għandha reattività estremament għoli. Per eżempju, ossiġnu atomiku fl-ilma jifforma perossidu idroġenu. Iżda fl-ispazju, fejn hemm ammont kbir ta 'radjazzjoni ultravjola, il-molekula O ₂ huma aktar faċilment maqsuma biex jiffurmaw forma atomika. L-atmosfera fl-orbita tad-Dinja baxx f'96% tikkonsisti ossiġnu atomika. Fil-bidu tal-missjoni shuttle spazjali mill NASA preżenza tagħha tikkawża problemi.

Ħsara lill-tajba

Skond Bruce Banek, fiżika anzjan "Alfaporta" involuti fir-riċerka ta 'l-ambjent spazjali fil-fergħa ċentru Glennovskogo, wara l-ftit titjiriet ewwel tal-materjali tax-shuttle spazjali tal-kostruzzjoni tiegħu ħares daqslikieku kienu koperti bil-ġlata (kienu soġġetti għal erożjoni severa u nsiġ). ossiġnu atomika jirreaġixxi ma 'materjali organiċi cladding vettura spazjali gradwalment jagħmlilhom ħsara.

Giz biex jinvestigaw il-kawżi tal-ħsara. Bħala riżultat, ir-riċerkaturi mhux biss stabbiliti metodi ta 'protezzjoni vettura spazjali mill-ossiġenu atomiku, huma wkoll jinstabu b'tali mod biex tuża l-poter distruttiva potenzjal ta' dan l-element kimiku għat-titjib ħajja fid-Dinja.

Erożjoni fl-ispazju

Meta l-vettura spazjali huwa fl-orbita art baxx (li huma murija u meta l-vetturi ekwipaġġati ibbażati ISS), ossiġenu atomiku ffurmati mill-atmosfera residwali, jistgħu jirreaġixxu mal-wiċċ tal-vettura spazjali, fejn ssir ħsara. Fl-istazzjon iżvilupp, sistemi ta 'enerġija kienu tħassib li l-elementi batterija solari magħmula minn polimeri jgħaddu degradazzjoni mgħaġġla minħabba l-azzjoni ta' ossidant attiv.

ħġieġ flessibbli

NASA sab soluzzjoni. Tim ta 'xjentisti mill Glennovskogo Ċentru ta' Riċerka żviluppat kisja rqiqa film għal panewijiet solari li kienu impervja l-azzjoni ta 'element aggressivi. Silika jew tal-ħġieġ, huwa diġà ossidizzat, u għalhekk ma tistax tiġi mħassra mill-ossiġnu atomika. Riċerkaturi ħolqu kisi tal-ħġieġ silika trasparenti, huwa tant irqiq li kien flessibbli. Dan is-saff protettiv jiġi rrispettat bis-sħiħ lill-panel raża u protett minn erożjoni, mingħajr ma tittellef xi waħda mill-proprjetajiet termali tiegħu. Kopertura għadu b'suċċess tipproteġi l-pannelli solari tal-Istazzjon Spazjali Internazzjonali, u ġie wkoll użat biex jipproteġi l-istazzjon fotovoltajka "Mir".

Skond Banek, pannelli solari għadda b'suċċess aktar minn għaxar snin ta 'waqfa fl-ispazju.

Utilizzazzjoni tal-qawwa ta '

Wara l-infiq mijiet ta 'testijiet li kienu parti mill-iżvilupp ta' kisi li jiflaħ għall-ossiġnu atomika, grupp ta 'xjentisti mill-Ċentru Glennovskogo Riċerka kisbu esperjenza fil-fehim kif il-kimika. Esperti raw il-possibbiltà li jintużaw elementi aggressivi oħra.

Skond Banek, il-grupp sar jaf il-bidla fil-kimika wiċċ tal-erożjoni ta 'materjali organiċi. Proprjetajiet ta 'ossiġnu atomiku hija tali li huwa kapaċi tneħħi kwalunkwe Organiċi, idrokarburi, li mhuwiex sempliċement tirreaġixxi għall-kimiċi konvenzjonali.

Riċerkaturi sabu ħafna modi biex jużawh. Huma tgħallmu li l-ossiġnu atomiku dawriet-wiċċ tas-silikon fil-ħġieġ, li jistgħu jkunu utli jekk inti toħloq komponenti b'siġill ermetiku mingħajrhom teħel ma 'xulxin. Dan il-proċess hija mfassla biex jissiġilla l-Istazzjon Spazjali Internazzjonali. Barra minn hekk, il-xjenzjati sabet li l-ossiġnu atomiku tista 'terġa u jżommu x-xogħlijiet ħsara ta' arti, biex itejbu l-materjali ta 'kostruzzjoni ta' ajruplani, kif ukoll li jibbenefikaw nies kif jista 'jintuża f'varjetà ta' applikazzjonijiet biomediċi.

Kameras u dispożittiv portabbli

Hemm diversi modi ta 'influwenza ta' ossiġnu atomiku fuq il-wiċċ. Il-kmamar tal-vakwu aktar komunement użati. Id-daqs tagħhom ivarja minn kaxxi taż-żraben qabel l-installazzjoni 1.2 x 1.8 x 0.9 m. Bl-użu microwave jew il-frekwenza tar-radju radjazzjoni ₂ O molekuli huma maqsuma istat ta 'ossiġnu atomika. Il-kamra kienet imqiegħda kampjun tar-rata erożjoni polimeru li jindika l-konċentrazzjoni tas-sustanza attiva ġewwa l-unità.

Metodu ieħor ta 'applikazzjoni ta' sustanza huwa mezz portabbli li jippermetti sabiex jidderieġu nixxiegħa dejqa tal-ossidant li mira speċifika. Jista 'joħloq tali batterija fluss kapaċi jkopru żona kbira tal-wiċċ ittrattat.

Bħala aktar riċerka numru dejjem jikber ta 'industriji huwa interessat fl-użu ta' ossiġnu atomika. NASA organizzat varjetà ta 'sħubiji, joint ventures u sussidjarji, li f'ħafna każijiet saru b'suċċess fl-oqsma varji ta' negozju.

ossiġnu atomiku lill-korp

applikazzjonijiet ta 'riċerka ta' l-element kimiku mhix limitata għall-ispazju ta 'barra. ossiġnu atomika, proprjetajiet utli huma identifikati, iżda dawn huma aktar li jiġu esplorati, sabet applikazzjonijiet mediċi ħafna.

Huwa użat għall texturing-wiċċ ta 'polimeri u jagħmilhom kapaċi li jikbru flimkien mal-għadam. Il-polimeri huma ġeneralment ireġġgħu ċelluli għadam iżda element attiv kimikament jiġġenera adeżjoni jtejbu l-nisġa. Dan iwassal għal benefiċċju ieħor, li jġib l-ossiġnu atomiku - trattament ta 'mard tas-sistema muskuloskeletali.

Dan ossidant tista 'tintuża wkoll biex jitneħħew l-impuritajiet mill-Impjanti kirurġiċi bijoloġikament attivi. Anke bil-prattika attwali tal sterilizzanti-wiċċ ta 'impjanti jista' jkun diffiċli biex jitneħħew traċċi kollha ta 'ċelluli batteriċi, imsejħa endotossini. Dawn is-sustanzi organiċi, iżda mhux ħajjin, sabiex il-isterilizzazzjoni ma jkunx kapaċi li jitneħħew. Endotossini jistgħu jikkawżaw infjammazzjoni tal-post-impjantazzjoni, li huwa kawża ewlenija ta 'uġigħ u potenzjali kumplikazzjonijiet f'pazjenti impjant stabbilit.

ossiġnu atomika, proprjetajiet utli li jagħmluha possibbli li jitnaddfu l-protesi u neħħi traċċi kollha ta 'materjali organiċi, li naqqas ħafna l-riskju ta' infjammazzjoni wara l-operazzjoni. Dan iwassal għal titjib fir-riżultati tal-operazzjonijiet u t-tnaqqis ta 'uġigħ fil-pazjenti.

Eżenzjoni għad-dijabetiċi

It-teknoloġija hi wkoll użata fil-sensors tal-glukożju u moniters mediċi u bijoloġiċi oħra. Dawn japplikaw fibri ottiċi akriliku, ossiġnu atomiku minsuġa. Dan it-trattament jippermetti li l-fibri jiffiltraw l-ċelluli ħomor tad-demm, li jippermetti l-serum kuntatt aktar effettiva mal-monitor kimika sensing komponent.

Skond Miller, Sharon, inġinier elettriku fid-Dipartiment ta 'l-ambjent spazjali u esperimenti Glennovskogo NASA ċentru ta' riċerka, jagħmel it-test iktar preċiż, u fl-istess ħin biex tkejjel test zokkor fid-demm meħtieġ volum ħafna iżgħar ta 'demm. Tista 'tikseb xi sparatura kważi kullimkien fuq il-ġisem u biex jiksbu ammont suffiċjenti ta' demm biex jiddeterminaw il-livell ta 'zokkor.

Mod ieħor biex jiksbu l-ossiġnu atomika - perossidu idroġenu. Huwa ferm aktar b'saħħitha ossidant minn molekulari. Dan huwa minħabba l-faċilità li biha tiddikomponi perossidu. ossiġnu Atomika iffurmata minn dan, topera ħafna aktar enerġetiċi molekulari. Dan huwa kkawżat u prattiku applikazzjoni tal-perossidu idroġenu: l-qerda ta 'molekuli ta' żebgħa u mikro-organiżmi.

restawr

Meta xogħol ta 'arti f'riskju ta' ħsara irriversibbli biex jitneħħew kontaminanti organiċi ossiġenu atomiku jistgħu jintużaw, li jħallu l-mudell intatti materjal. Il-proċess tneħħi kull materjal organiku bħal karbonju jew nugrufun, iżda ġeneralment m'għandha ebda effett fuq l-żebgħa. Pigmenti ġeneralment għandhom l-oriġini mhux organika u huma diġà ossidati, u dan ifisser li mhux se jagħmel ħsara lill-ossiġnu. kuluri organiċi jistgħu wkoll jiġu maħżuna ħin ta 'espożizzjoni għadd bir-reqqa. Il-drapp huwa kompletament sikur, għaliex ossiġnu atomiku hija f'kuntatt biss mal-wiċċ tal-pittura.

art xogħlijiet huma mqiegħda f'kamra b'vakwu li fiha l-ossidant hija ffurmata. Skond il-grad ta 'ħsara għall-istampa jistgħu jibqgħu hemm għal 20 sa 400 siegħa. Għal trattament speċjali ta 'l-żona danneġġata fil-bżonn ta' restawr, jista 'jintuża wkoll nixxiegħa ta' ossiġnu atomika. Dan jelimina l-ħtieġa li l l-arti fil-kamra tal-vakum.

Nugrufun u lipstick - l-ebda problema

Mużewijiet, galleriji u knejjes bdew tikkuntattja l-Giz, li jsalva u jirrestawraw x-xogħlijiet tagħhom ta 'arti. Ċentru ta 'Riċerka wriet il-ħila biex jirrestawraw l-pittura ħsara ta Jackson Pollock, neħħi lipstick bil-pitturi Endi Uorhola u jiffrankaw ħsara minn knisja tila duħħan ta' San Stanislaus fi Cleveland. Tim Glennovskogo Ċentru ta 'Riċerka użat l-ossiġnu atomiku biex jirrestawraw il-framment huwa meqjus mitluf - kopja Taljan sekli ta Raphael "Madonna tal-presidenza", li jappartjenu għal Episkopali Knisja ta' San Alban fil Cleveland ..

Skond Banek, dan l-element kimiku huwa effettiv ħafna. Fir-restawr arti taħdem multa. Madankollu, din mhix xi ħaġa li tista 'tixtri fil-flixkun, iżda huwa ħafna aktar effettiv.

Studji futuri

NASA fuq bażi rimborsabbli li jaħdmu ma 'varjetà ta' partijiet interessati fil-ossiġenu atomiku. Glennovsky Ċentru ta 'Riċerka jservi individwi, li l prezzjuża xogħlijiet ta' arti ġiet affettwata minn nirien dar, kif ukoll korporazzjonijiet, talbet l-possibbiltà li jintużaw dan il-materjal fl-applikazzjonijiet biomediċi bħal LightPointe Mediku ta 'Eden Prairie, Minnesota. Il-kumpanija sabet ħafna użi ta 'ossiġnu atomika u se ssib saħansitra aktar.

Skond Banek, kien hemm ħafna oqsma mhux esplorati. Ġie skopert numru kbir ta 'applikazzjonijiet għal teknoloġija spazjali, iżda probabbilment ħafna aktar huma lurking barra l-teknoloġiji spazjali.

Ispazju fis-servizz tal-bniedem

Tim ta 'xjentisti jittama li tkompli tesplora modi ta' użu tal-ossiġnu atomika, kif ukoll dawk diġa 'sabu promettenti. Ħafna teknoloġiji ġew privattiva, u t-tim Giz jittama li l-kumpanija se liċenzja u tikkummerċjalizza xi wħud minnhom, li se jġibu benefiċċji saħansitra aktar għall-bniedem.

Taħt ċerti kundizzjonijiet, l-ossiġnu atomiku jista 'jikkawża ħsara. Grazzi għar-riċerkaturi NASA, din is-sustanza issa tagħmel kontribut pożittiv għall- esplorazzjoni spazjali , u l-ħajja fid-Dinja. Jekk huwa l-preservazzjoni ta 'xogħlijiet ta' arti prezzjuża jew tas-saħħa tal-bniedem, ossiġnu atomiku hija għodda qawwija. Jaħdem miegħu tkun ippremjata hundredfold, u r-riżultati huma viżibbli immedjatament.