"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
02.07.2018 12:45 |
Раскрыта тайна строительства Стоунхенджа
Группа британских ученых из Музея Уэльса и Лейстерского университета объяснили происхождение камней мегалитического сооружения Стоунхендж. Исследование было . . . |
02.07.2018 12:39 |
Китайцы объявили о разработке лазерного ружья
Сианьский институт оптики и точной механики при Китайской академии наук объявил о разработке лазерного ружья. Как пишет South China Morning Post, новое ружье, получившее . . . |
02.07.2018 12:31 |
В России разрабатывается надувной каркас для космической техники
Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва рассказала о проекте по созданию сверхлёгких трансформируемых конструкций для космической техники. . . . |
30.06.2018 17:21 |
Магнетит заставил молекулы воды собираться в пары и тройки Австрийские физики изучили, как на молекулярном уровне происходит процесс адсорбции воды на поверхность оксида железа Fe3O4, и обнаружили, что вода при этом чаще всего собирается в виде димеров и тримеров, в которых одна из молекул находится в форме гидроксид-иона. При дальнейшей адсорбции эти агрегаты формируют упорядоченные сетки с помощью водородных связей, пишут ученые в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Адсорбция воды на поверхность материалов — один из тех процессов, постоянно происходящих вокруг нас, важность которых при этом недооценивают на бытовом уровне. Именно адсорбция становится одной из важных стадий растворения химических веществ, коррозии конструкционных материалов или эрозии горных пород. Легче всего вода из воздуха адсорбируется на гидрофильные (например оксидные) поверхности — сначала по одной молекуле, а затем — образуя тонкую смачивающую пленку. Известно, что на молекулярном уровне процесс дальнейшего взаимодействия воды с поверхностью определяется силами связи (в первую очередь водородной) осаждающихся молекул воды с поверхностью и между собой. Однако, из-за сложности системы детально описать процесс формирования молекулярной пленки на поверхности оксидов и других материалов не удавалось ни теоретически, ни экспериментально.
Чтобы лучше понять, по каким именно механизмам вода осаждается на поверхность оксидов металлов, австрийские физики под руководством Гарета Паркинсона (Gareth S. Parkinson) из Венского технического университета с помощью современных микроскопических методов и теоретического анализа исследовали процесс адсорбции молекул воды на поверхность магнетита Fe3O4. Чтобы определить, в каком состоянии молекулы воды адсорбируются на поверхность магнетита, ученые проводили эксперимент в вакууме при температуре жидкого азота (−196 градусов Цельсия) и следили за материалом с помощью сканирующего туннельного микроскопа, к кончику иголки которого была присоединена молекула угарного газа.
Ученые обнаружили, что на поверхность магнетита молекулы воды адсорбируются в нескольких видах: либо в виде отдельных молекул, либо в виде димеров или более протяженных цепочек. После этого поверхность медленно нагревали до −30 градусов Цельсия, в результате чего все молекулы отрывались от поверхности. Оценив количество десорбированных молекул при каждой температуре, физики смогли изучить определить, при каких температурах наиболее вероятно разрушение каждого состояния.
Полученные экспериментальные данные ученые использовали для теоретического моделирования этой системы методом теории функционала плотности. Оказалось, что наиболее устойчивая конфигурация агрегатов адсорбированной воды — димеры, образованные из молекулы воды и гидроксид-иона. Вторым по устойчивости стал тример, состоящий из двух молекул воды и гидроксид-иона. Эти результаты — и количество молекул в агрегатах, и их частичная диссоциация — полностью подтверждают экспериментальные данные, полученные с помощью сканирующей микроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Также ученым удалось установить, что при дальнейшей адсорбции эти димеры и тримеры за счет образования водородных связей могут собираться в упорядоченные двумерные решетки.
Авторы работы отмечают, что доказать устойчивость димеров и тримеров, одна из молекул воды в которых находится продиссоциировавшем состоянии, удалось впервые. Предыдущие исследования позволяли говорить об этом только по косвенным данным. При этом, по словам ученых, результаты, полученные при низких температурах, могут быть перенесены и на более реалистичные условия. Кроме того, вероятнее всего, подобные структуры образуются при адсорбции небольшого количества воды на многие оксидные поверхности, не только оксид железа. Физики отмечают, что полученные данные в дальнейшем могут быть использованы, например, при разработке более эффективных катализаторов.
Адсорбированные на оксидные поверхности молекулы воды иногда могут вести себя довольно причудливым образом. Например, в одном из своих предыдущих исследований та же группа ученых обнаружила, что при адсорбции на поверхность перовскитного материала на основе оксидов стронция и рутения молекула воды диссоциирует, но таким образом, что между атомом кислорода и водорода сохраняется слабая водородная связь. А из-за этого молекула начинает вращаться вокруг точки прикрепления.
По информации https://nplus1.ru/news/2018/06/29/water-aggregation
|
30.06.2018 16:21 |
Власти Великобритании создадут единую базу биометрических данных
Министерство внутренних дел Великобритании намерено сформировать единую базу биометрических данных граждан страны. Как пишет The Telegraph, в базу планируется . . . |
30.06.2018 16:03 |
Ученые предсказали неизбежность климатической катастрофы
Даже при соблюдении Парижского соглашения, согласно которому средняя температура на Земле не должна повыситься больше чем на 1,5 градуса, изменения климата . . . |
29.06.2018 19:37 |
Ученые сделали важный шаг к созданию электроники с управляемыми свойствами
Международный научный коллектив с участием ведущего ученого Национального исследовательского технологического университета "МИСиС", профессора Готтхарда . . . |
29.06.2018 19:32 |
Реки покрывают на 44 процента больше земной поверхности, чем мы думали до этого
Все реки и ручьи в мире охватывают площадь, превышающую площадь штата Техас (США), - пишет sciencenews.org. Новая оценка, основанная на снимках с глобальных спутников, . . . |
29.06.2018 15:47 |
Поверхность Марса затвердевала быстрее, чем считалось, выяснили ученые
Кора, которая покрывает снаружи каменистые планеты и делает возможным существование на них жизни, сформировалась на Марсе раньше, чем считалось, и по крайней мере . . . |
29.06.2018 15:43 |
Экзопланета Kepler-186f оказалась еще больше похожа на Землю, чем считалось
В исследовании, проведенном американскими учеными, раскрываются новые подробности об одной экзопланете, расположенной на расстоянии 500 световых лет от Земли, из . . . |
29.06.2018 15:29 |
На Энцеладе найдены сложные органические молекулы
В шлейфах гейзеров Энцелада существуют крупные органические молекулы, которые могли образоваться в глубинах подповерхностного океана в результате . . . |
29.06.2018 15:04 |
Атомно-силовой микроскоп поставил плоскую молекулу на ребро
Немецкие физики с помощью атомно-силового микроскопа поставили сложную органическую молекулу перилентетракарбонового диангидрида в вертикальное положение . . . |
29.06.2018 14:54 |
SpaceX отправила на МКС робота-помощника
Компания SpaceX запустила к МКС космический грузовик Dragon с почти 2,7 тонны груза, в том числе научными экспериментами для изучения микробиоты и создания . . . |
28.06.2018 19:50 |
Ученые: Межзвездное пространство пронизано «жирными» молекулами
Несмотря на то, что оно выглядит безжизненным, темным и пустым, астрономы смогли доказать обратное. Установить факт того, что межзвездное пространство пронизано . . . |
28.06.2018 19:39 |
Ученые обнаружили под Антарктидой активный вулкан
Анализ данных о таянии льдов и подробное изучение тепловой карты всей территории Антарктиды позволил ученым из университета Вест-Англии получить данные о том, . . . |
28.06.2018 19:35 |
Российский бизнесмен основал космическое государство Асгардия
25 июня на церемонии в Вене было презентовано первое космическое государство Асгардия. Основателем и его главой стал российский бизнесмен Игорь Ашурбейли.В своей . . . |
28.06.2018 19:28 |
Миллионер наградит солидной премией того, кто разгадает тайну австралийского геоглифа
Филантроп и путешественник Дик Смит обещает заплатить за разгадку примерно три с половиной тысячи долларов. В пересчете на рубли это около 220 тысяч. Таинственный . . . |
28.06.2018 19:23 |
Инверсии магнитного поля Земли могут быть связаны с субдукцией литосферных плит
За время существования Земли северный и южный магнитные полюса неоднократно менялись местами. Выяснение причин этого явления — одна из важнейших задач . . . |
28.06.2018 19:15 |
Космический телескоп Гершель наблюдает за космическим лазером в туманности Муравей
Астрономические мазеры (радиоволновые аналоги лазера) впервые были идентифицированы в космосе более пятидесяти лет назад, и с тех пор наблюдались во многих . . . |
28.06.2018 18:44 |
Галактики-спутники Млечного Пути могут доказать существование темной материи
Астрофизики из Боннского университета Германии и Калифорнийского университета в Ирвине разработали новый тест, который позволит исследовать галактики-спутники, . . . |