תכונות בלתי צפויות של פחמן מוכר

המדע היסודי בשנים האחרונות כמעט ולא פינק מהנדסים עם תגליות המתאימות ליישום תעשייתי. אבל שני העשורים האחרונים הפכו לחריג נעים. שני פרסי נובל וגילוי שלישי, שטרם הוערך על ידי ועדת נובל, יצרו סיכויים שהמהנדסים והטכנולוגים יעבדו במשך עשורים רבים. וכולם קשורים לאלמנט אחד - פחמן.

מדוע התגליות הללו כה חשובות ואיזה חדש יכול יסוד כימי כה מוכר להעניק לנו? כל מה שאנחנו יודעים על פחמן הופך אותו ליסוד המעניין והחשוב ביותר בטבלה המחזורית. ראשית, החיים עצמם קמו על בסיס פחמן. היכולת של אטומי הפחמן להשתלב במבנים מורכבים אפשרה לטבע ליצור אורגניזמים חלבונים ולהפיח את הנפש בבני אדם. כל הכימיה האורגנית, על שפע החומרים המלאכותיים החדשים, מבוססת על תרכובות מורכבות של פחמן עם אלמנטים אחרים.

אבל הפחמן האטומי לא פחות מפתיע מתרכובותיו. זהו האלמנט היחיד שיש לו עד כה 8 שינויים אלוטרופיים (שונים). המילה "ביי" מתאימה למדי, מכיוון פחמן יכול להביא עוד הפתעות בעתיד. רק לפני כמה עשורים ידענו רק שני שינויים בפחמן: גרפיט ו יהלום.

היה עלינו להתמודד עם גרפיט, לצייר בעיפרון על נייר. יהלום הוא הברקה מלהיבה של יהלומים וסמל לעושר. נכון, התפתחות הטכנולוגיה הביאה להכרה בנכס אחר של יהלום - הקשיות הבלתי-מתקבלת שלו. ועכשיו, למרות מורכבות התהליכים, יהלומים מלאכותיים מסונתזים ומשתמשים בשימוש נרחב בטכנולוגיה. קידוחי סלע קשיח, גלגלי חיתוך אבן, משחות שחיקה - ניתן לרשום לאורך זמן את השימושים של שינוי פחמן זה.

אבל בין מצב קשה מאוד למצב רך מאוד טמונה תהום. היה מפתיע כי אלמנט כה חשוב שעליו מבוססת כל הכימיה המודרנית יש רק שני מצבים אנטגוניסטיים כאלה.

ולבסוף, במאה האחרונה, בתחילת שנות ה -60, התגלה השינוי השלישי בפחמן - פחמן. זוהי שרשרת של אטומי פחמן המחוברים זה לזה. הגילוי נעשה על ידי כימאים ולא זכה לתהודה רבה שכן הוא לא מצא יישום מעשי.

והנה הצורה הבאה של פחמן - מלאים עורר עניין הרבה יותר גדול. אטומי פחמן שהורכבו למולקולה כדורית פתחו את הדרך ליצירת חומרים ותרכובות חדשים לחלוטין. לפתיחה שינוי פחמן פולרן קבוצת מדענים בשנת 1996 העניקה את פרס נובל

כבר כיום משמשים פולרנים בתעשיית התרופות ליצירת תרופות נגד סרטן, באלקטרוניקה רדיו ובתעשיית הרכב כתוספים לשמנים מוטוריים. רשימת היישומים רחבה להפליא, אך הסיכויים לשימוש עתידי רחבים אף יותר.

תגליות נוספות הקשורות לפחמן נפלו כמו קרנית שפע. לונסדייט, נמצא במטאוריטים וסינתזה לאחר מכן באופן מלאכותי, צינורות פחמן, גרפן.

לא הספקנו לשלוט בצורה אלוטרופית אחת, מכיוון שניים נוספים נוספו לה באופן בלתי צפוי. וצורות פחמן אלה יאפשרו בשנים הבאות לשנות באופן קיצוני את מבנה התקשורת של האנושות ואת חיי האדם עצמם (קרא עוד על סיכויי השימוש ב צינורות גרפן ופחמן במאמר) על אלקטרוניקה גרפן).

הודות לשימוש בתכונות פחמן חדשות, קיימות אפשרויות בלתי מוגבלות ליצירת מחשבים קוונטיים, קווי העברת מידע במהירות של יותר מ 100 ג'יגה-ביט / s, חיישנים שקוראים אותות מתא חי, ועוד ועוד,על מה שלא סופרים סופרי מדע בדיוני.

ולא לקח זמן רב להמתין: הסיכויים לשימוש מסחרי בתגליות כה גדולים עד כי עשרות חברות כבר מפגינות דגימות מוצרים הכוללות צינורות פחמן וגרפן.

Comments

[#1 תושב טבר]

אחר צהריים טובים
קצת לא נושא, אבל עדיין צריך קצת עצות. המצב הוא כדלקמן: בוצעו תיקונים בדירה. הכבל VVG-Ng 3 * 4 מ"מ הונח לתנור. בסוף התיקון, בזמן הזמנת המטבח, גיליתי שהתנורים התגלו כשירותי 16A "רגילים" עם הארקה. לכן אתה זקוק לשקע 16A. אבל! לצערי שמתי לב שכמעט כל שקעי 16A מיועדים לחוטי עופרת עם חתך רוחב של 2.5 מ"מ, ויש לי 4 מ"מ.
אנא ייעץ לשקע איכותי המאפשר לחבר מוליכים עם חתך רוחב של 4 מ"מ במצב שלי.

[#2]

אז אתה פשוט לוקח את מחבר האם לאמהות 32 אמפר. המותקן בתנורים חשמליים חד פאזיים. והחלף גם את התקע וגם את השקע.