فیلم بیشتر »»
کد خبر ۱۰۲۳۳۵۷
تاریخ انتشار: ۱۲:۱۴ - ۰۱-۱۰-۱۴۰۳
کد ۱۰۲۳۳۵۷
انتشار: ۱۲:۱۴ - ۰۱-۱۰-۱۴۰۳

جا دادن یک زمین فوتبال روی یک قاشق چای‌خوری!

جا دادن یک زمین فوتبال روی یک قاشق چای‌خوری!
در دانشگاه کرنل، نیکولاس چالمپس(Nikolaos Chalmpes)، محقق فوق دکتری، از واکنش‌های هایپرگولیک به شیوه‌ای متفاوت استفاده کرد. او در حال ایجاد مواد از نیروهای قدرتمندی بود که با ترکیب مواد شیمیایی مختلف آزاد می‌شوند.

محققان با استفاده از اصول علم موشک، کربنی با سطح رکوردشکنانه ایجاد کرده‌اند. این ماده می‌تواند حدود دو برابر بیشتر از مواد کربن فعال فعلی، دی‌اکسید کربن جذب کند و قابلیت ذخیره انرژی قابل توجهی دارد.

به گزارش ایسنا، دانشمندان موشکی سال‌هاست که از چیزی به نام واکنش‌های هایپرگلیک(hypergolic) به عنوان سوخت برای طیف وسیعی از فضاپیماها استفاده می‌کنند. این واکنش‌ها بین دو ماده شیمیایی که معمولا یک سوخت و یک اکسیدکننده است، صورت می‌گیرد که آنقدر شدید هستند که اگر به درستی هدایت شوند، می‌توانند نیروی محرکه پرتاب موشک را ایجاد کنند. به عنوان مثال، یکی از رایج‌ترین ترکیبات در دنیای پیشرانه‌های هایپرگلیک، مخلوط کردن هیدرازین سوخت با اکسید کننده نیتروژن تتروکسید است.

به نقل از نیواطلس، در دانشگاه کرنل، نیکولاس چالمپس(Nikolaos Chalmpes)، محقق فوق دکتری، از واکنش‌های هایپرگولیک به شیوه‌ای متفاوت استفاده کرد. او در حال ایجاد مواد از نیروهای قدرتمندی بود که با ترکیب مواد شیمیایی مختلف آزاد می‌شوند.

امانوئل جیانلیس(Emmanuel Giannelis)، استاد دانشگاه کرنل، با تصور اینکه چنین روشی ممکن است به افزایش تخلخل کربن کمک کند، و سطح آن را افزایش داده و آن را در ذخیره انرژی و جذب دی اکسید کربن بهتر کند، کار با چالمپس را بر روی یک مطالعه جدید آغاز کرد.

چالمپس، نویسنده اصلی این مطالعه می‌گوید: من در تلاش بودم تا بفهمم چگونه می‌توان این واکنش‌های ناشناخته را برای سنتز نانوساختارهای کربنی مختلف مهار و کنترل کرد و پس از تنظیم پارامترهای مختلف، متوجه شدم که ممکن است بتوانیم به تخلخل فوق‌العاده بالا دست یابیم. تا آن زمان، این واکنش‌ها فقط در سیستم‌های موشکی و هواپیما، و کاوشگرهای فضای عمیق برای نیروی محرکه و هیدرولیک استفاده می‌شدند.

این دو، با کمک گروهی از دانشمندان دیگر، موفق شدند. آنها کربنی ایجاد کردند که دارای مساحت شگفت انگیز ۴۸۰۰ متر مربع در هر گرم است که به گفته آنها تقریبا معادل یک زمین فوتبال است که روی یک قاشق چای خوری قرار بگیرد. محققان در مطالعه خود که در مجله ACS Nano منتشر شده است، نوشتند: تا جایی که ما می‌دانیم، این بالاترین میزان گزارش شده در مقالات تا کنون است.

پنج حلقه کربنی

کلید موفقیت این ماده به این واقعیت برمی‌گردد که واکنش هایپرگلیک لوله‌های کربنی ایجاد می‌کند که دارای غلظت بالایی از حلقه‌های مولکولی ساخته شده از پنج اتم کربن به جای شش اتم معمول هستند. این باعث تغییر زوایای پیوندها در سطح مولکولی شده و به پایداری لوله‌ها می‌افزاید.

در این واکنش، لوله‌ها خود را در امتداد قالبی که توسط محققان ایجاد شده بود جمع کردند تا شکل ساختار را بسازند. در نهایت، ساختار حاصل با هیدروکسید پتاسیم پوشانده شد که ساختارهای کمتر پایدار را از بین ببرد و هزاران منافذ میکروسکوپی به جای بگذارد.

پس از ایجاد این ماده، محققان آن را آزمایش کردند تا ببینند چه مقدار دی‌اکسیدکربن را می‌تواند از جو جدا کند. نتیجه این بود که تنها در دو دقیقه توانست ۹۹ درصد از کل ظرفیت خود را دریافت کند، این موضوع، بازدهی محصولات کربن فعال فعلی را تقریبا دو برابر می‌کند. همچنین نشان داده شد که توانایی ذخیره انرژی را چهار برابر بیشتر نسبت به کربن‌های فعال تجاری موجود دارد و چگالی انرژی حجمی آن ۶۰ وات ساعت بر لیتر است.

چالمپس می‌گوید: این رویکرد یک استراتژی جایگزین برای طراحی و سنتز مواد مبتنی بر کربن به‌ ویژه در کاربردهایی که نیاز به کارایی فضایی دارند، ارائه می‌کند.

برچسب ها: زمین فوتبال ، کربن
ارسال به دوستان
captcha
گفتگوی تلفنی پوتین و الجولانی انتقاد علیرضا خمسه از پایین آمدن کیفیت آثار سینما، تلویزیون و موسیقی انتقاد وزیر ارشاد از طرح «مقابله با نفوذ» مجلس زنان موتورسوار قربانیان لجاجت بروکراتیک/ وقتی فراجا صورت مسئله را پاک می‌کند خاطره جالب اخوان ثالث از خانم گل‌رخسار تاجیکی پیمان مکه؛ از تهران تا آتن و ظهور یک معماری امنیتی تازه حاج آقا مجتبی محرم اسرار مملکت بود / آیت الله مجتبی خامنه ای عهده دار پاسخگویی به مسائل شرعی مربوط به زندان، امور امنیتی، نظامی، جاسوسی و ... بودند ژاپن «ناگهان» را به اسکار 2027 معرفی کرد پزشکیان: به کوری چشم دشمنان ایران را آباد می‌کنیم انتقاد وزیر ارشاد از طرح «مقابله با نفوذ»: مراقب باشیم گرفتار دام دشمنان نشویم بارندگی و رعد و برق در ۱۳ استان نیسان سیما ؛ این ژاپنی همیشه جذاب! (+عکس) سرنوشت تلخ رستوران دیسکو؛ از شکوه در پتروپلیس تا متروکه‌ای فراموش‌شده (+عکس) نخستین آسمان‌خراش مدرن بوسنی و هرزگوین (+عکس) "آقامجتبی" ؛ شماره جدید مجله "خط" درباره معرفی شخصیت رهبر جدید