Dźwięk o temperaturze tysięcy stopni. Ekskluzywne laboratorium dla chemików i materiałów

Igor Ivanov

  • Blask generowany przez dźwięk
  • Eksperymentuj i eksperymentuj ponownie!
  • Ekskluzywne laboratorium dla chemików i materiałów
  • Sonoluminescencja w medycynie: urządzenie diagnostyczne i skalpel
  • "Nie daje się przewidzieć …"

Ekskluzywne laboratorium dla chemików i materiałów

Kenneth Suslick, który pracuje na Uniwersytecie Illinois w Urbana, bada nie tylko ekstremalne warunki, które pojawiają się przez chwilę w bańce kawitacyjnej, ale także wykorzystuje je do tworzenia materiałów o niezwykłych właściwościach (zdjęcie z www.scs.uiuc.edu)

Jeszcze przed ostatecznym wyjaśnieniem natury sonoluminescencji naukowcy nauczyli się go wykorzystywać do przeprowadzania reakcji chemicznych w ekstremalnych warunkach spadającego pęcherzyka: sonochemistry. Zasadniczo ultradźwięki mogą wytwarzać reakcje chemiczne bezpośrednio bez luminescencji, ale w niektórych przypadkach kluczową rolę odgrywa światło sonoluminescencyjne.

Jednym z tych obszarów jest badanie egzotycznych reakcji chemicznych zachodzących tylko w wysokich temperaturach. Rzeczywiście, zamiast projektować specjalny piec o wysokich temperaturach i równie wysokich wymaganiach bezpieczeństwa, wystarczy rozpuścić odczynniki w wodzie i … włączyć dźwięk.Kawitacja zrobi wszystko samo: skupi energię dźwiękową w mikroskopijnej objętości, ogrzeje ją do wymaganej temperatury i przeprowadzi reakcję chemiczną w określonym czasie. Naukowiec będzie musiał uzbroić się w spektrometr i wyciągnąć wszystkie niezbędne informacje ze świecy sonoluminescencyjnej. Sonoluminescencja działa jednocześnie jako katalizator reakcji, która nie przechodzi sama przez się, i instrument, który ją mierzy.

Sonoluminescencja jest bardzo obiecującym narzędziem do nauki o materiałach. Na przykład fakt, że bańka ogrzewa i chłodzi "objętość roboczą" w tempie około 10 miliardów stopni na sekundę – wynik niedościgniony przez jakiekolwiek inne metody dostępne eksperymentatorowi. Takie szybkie chłodzenie pomaga, w szczególności, "wyprzedzić" proces krystalizacji i przekształcić substancje, które zwykle mają sieć krystaliczną w amorficzne. W latach 90. XX w. Bezpostaciowe mikropłyty żelaza o niezwykłych właściwościach magnetycznych i wysokiej zdolności katalitycznej zostały po raz pierwszy uzyskane przez grupę Saslick.W tym przypadku sonoluminescencja pracowała jako mikroskopijny wielki piec z natychmiastowym schładzaniem, które wytworzyło bezpostaciowe skupiska i natychmiast przylutowało je do wysoce porowatej struktury.


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: