مدل چهاروجهی را برای ساختار مولکولی آب

پژوهش ها در دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینز ، مدل اولیه ی ارایه شده برای ساختار مولکولی آب را تایید کردند و حل یک مساله ی علمی قدیمی را در مورد ساختار آب مایع امکان پذیر ساختند . مدل چهاروجهی ساختار آب اولین بار حدوداً 100 سال پیش ارایه شده بود . در آن زمان چنین فرض می شد که هر مولکول آب با چهار مولکول اطراف خود پیوند هیدروژنی تشکیل می دهد . این موضوع تقریباً در سال 2004 رد شد ،  زمانی که یک گروه پژوهشی بین المللی با به کارگیری روش طیف سنجی جذبی پرتو X ، اعلام کرد که مولکول های آب در حالت مایع تنها با دو مولکول دیگر پیوند هیدروژنی برقرار می کنند .

اخیراً گروه دکتر توماس کاهن از دانشگاه گوتنبرگ درستی مدل ” دو پیوندی ” را با استفاده از شبیه سازی رایانه ای به زیر سوال برد و فرضیه ی ابتدایی را که مدل “چهار پیوندی ” را ارایه می کرد مجدداً به اثبات رساند . البته در آنِ واحد دو تا از این پیوندها قوی تر هستند ، اما نوسانات دائمی انجام شده ، چهار پیوند هیدروژنی را به طور متوسط هم انرژی می سازد .

نتایج این پژوهش می تواند به تحقیقات در حال انجام در سامانه های آبی ، در شیمی و زیست شناسی کمک زیادی کند .       sciencedaily

2- فناوری جدید تولید هیدروژن

 پایان نامه دوره ی دکترای اینگرو رمیرو-اگوسکیزا ، مهندس شیمی دانشگاه باسک (UPV/EHU) ، درباره ی فرایند تولید هیدروژن از روغن زیستی است که اثرات نامطلوب کمتری از روش های موجود دارد .

افزایش تدریجی قیمت نفت خام و تاثیرات منفی فراورده های آن بر محیط زیست ، ما را در آستانه ی تغییر نوع انرژی برای دهه ی آینده قرار داده است . از این رو ، یکی از گزینه های جدی مورد بررسی دانشمندان ، هیدروژن بوده است . امروزه هیدروژن از روش های مختلفی همچون جداسازی از سوخت های فسیلی و یا از آب به دست می آید . این روش ها از نظر زیست محیطی و اقتصادی دارای اشکالاتی متعدد هستند . nasrollahi5.blogfa.com

در روش جدید ، هیدروژن در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از گرما و نوعی کاتالیزگر از روغن زیستی به دست می آید . در این روش برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست ، از جذب کننده های گاز کربن دی اکسید نیز استفاده شده است . جذب کربن دی اکسید ، بازده تولید گاز هیدروژن را تا 100% افزایش می دهد .

 3- ماده ی جدیدی که از بخار آب ، انرژی تولید می کند

 مهندسان دانشگاه MIT نوعی لایه ی پلیمری تولید کرده اند که با کشیدن آن روی یک منبع همه جا حاضر (بخار آب) الکتریسیته تولید می کند .

 ماده ی جدید پس از جذب مقدار اندکی بخار آب ، شکل خود را تغییر می دهد و پی در پی به طرف بالا و پایین خم می شود . ایجاد این حرکت پیوسته ، می تواند اجزای روبوتیک را به حرکت درآورد یا الکتریسیته ی کافی را برای دستگاه های میکرو و نانوالکترونیک ، همچون حسگرهای محیطی ، تولید کند

این لایه از دو نوع پلیمر ساخته شده است : پلی پیرول ، که بستر سخت اما کشسانی را ایجاد می کند ، و پلی اول بورات ، که یک ژل نرم است و با جذب آب متورم می شود . وقتی لایه ای با ضخامت 20 میکرومتر از این ماده روی سطحی با مقدار رطوبت کم قرار گیرد ، سطح زیرین لایه ، بخار آب را جذب می کند و به سمت بالا پیچ می خورد . سپس سطح زیرین آن در تماس با هوا به سرعت رطوبت خود را از دست می دهد و دوباره به طرف پایین می پیچد . این چرخه پی در پی تکرار می شود و بدین ترتیب انرژی شیمیایی آب به انرژی مکانیکی تبدیل می شود . در نتیجه می توان از آن به عنوان یک “مینی تراکتور” استفاده کرد . از طرفی ، با تلفیق این لایه با یک ماده ی پیزوالکتریک می توان انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل کرد . این لایه می تواند توانی در حدود 6/5 نانووات تولید کند که می توان با آن حسگرهای دما یا رطوبت را به کار انداخت .

4- آلاینده ی جیوه موجود در آب را می توان به وسیله ی یک تلفن همراه شناسایی کرد

آلودگی جیوه یکی از مشکلاتی است که اغلب کشورها را تحت تاثیر دچار چالش کرده است . این فلز به شدت سمی از طریق صنایع مختلفی همچون ضایعات استخراج طلا به محیط زیست راه می یابد و مشکلاتی را برای سیستم عصبی ، مغز و کلیه های انسان به وجود می آورد

شیمی دان های دانشگاه بورگوس اسپانیا ، غشایی ساخته اند که در حضور آب آلوده به جیوه ، تغییر رنگ می دهد . رنگ ایجاد شده ، به وسیله ی چشم غیر مسلح نیز دیده می شود ، اما وقتی به وسیله ی یک تلفن همراه از آن عکس گرفته شود ، غلظت جیوه تعیین می شود . غشای مذکور حاوی یک ماده ی آلی فلوئورسنت به نام “رودامین” است که در نقش یک حسگر جیوه عمل می کند . رودامین در آب نامحلول است اما  با تثبیت آن بر روی یک ساختار پلیمری آبدوست ، می تواند با جیوه ی محلول در آب واکنش دهد . حد تشخیص این غشا برای یون جیوه (II) ، حدود  ppb  2 است .

با تعمیم این روش ، می توان وجود مواد دیگری همچون آهن یا سیانید را نیز در آب آشامیدنی تشخیص داد و از سلامت آب آشامیدنی مطمئن شد .

به یاد داشته باشیم که در دهه ی 50 میلادی ، صدها نفر در شهر میناماتای ژاپن به دلیل آلودگی آب با ترکیبات جیوه ، جان خود را از دست دادند .

5- پیکاسو بعضی از شاهکارهایش را با رنگ ساختمانی خلق کرده است

بررسی ها انجام شده از رنگ مورد استفاده در نقاشی های پیکاسو این موضوع را تقویت می کند که پابلو پیکاسو بعضی از شاهکارهایش را با رنگ های ساختمانی معمولی خلق کرده است . تجزیه ی شیمیایی این قطعه رنگ ها در مقیاس نانو ممکن است به تکنیک های بهتری برای حفاظت از آثار هنری منجر شود .

تاریخ شناسان به این موضوع شک داشتند که پیکاسو از رنگ های روغنی معمولی به رنگ های لعابی سریع خشک شونده که در نقاشی منازل استفاده می شد ، روی آورده بود . در گذشته ، روش های تجزیه ای ، قدرت تفکیک بالایی نداشتند که این موضوع را اثبات کنند .nasrollahi5.blogfa.com

در تحقیقاتی جدید به رهبری وولکر روز در آزمایشگاه ملی آرگون در ایلینوی آمریکا ، با استفاده از نانوپروب پرتوی ایکس ، که ابزاری برای اندازه گیری نوع و مکان عناصر شیمیایی در یک نمونه است ، پنج نقاشی پیکاسو مورد بررسی قرار گرفت . در این تحقیقات مشخص شد که سطح اکسید روی و آهن موجود در نقاشی ، با نمونه های ریپولین ( نمونه رنگ های ساختمانی که در دهه ی 1930 مورد استفاده قرار می گرفت ) برابری می کند . استفاده ی پیکاسو از این گونه رنگ ها ، سرآغاز ظهور سبک جدیدی از هنرمندی بوده است .

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.