• Wednesday July 17,2019

Ahli Kimia Meneruskan Molekul Tersuai Dengan 'Diamond Anvils '

Anonim

Kimia, Walter White pernah berkata, adalah kajian perubahan. Memohon kombinasi bahan yang betul dan haba, elektrik, atau cahaya - sejenis tenaga - dan hasilnya secara harfiah boleh meletup.

Dalam usaha mereka untuk memanipulasi perkara, para saintis telah meneroka cara molekul poking yang berbeza untuk melihat bagaimana mereka bertindak balas. Menurut satu kertas yang muncul dalam jurnal Nature minggu ini, mereka telah menemukan yang baru, dan mungkin yang paling kartun lagi: menggunakan anvils kecil untuk secara literal membengkokkan atom menjadi bentuk.

Penyelidikan Gaya ACME

Para saintis telah belajar membongkar molekul sebelum ini, tetapi ini adalah kali pertama "mekanisme kimia" telah menggunakan kekuatan mekanikal untuk memerah molekul untuk mengubah ikatan kimia mereka. Untuk menjana tenaga itu, mereka menggunakan dua jenis anvils: anvils berlian kecil, memohon daya ke molekul secara keseluruhan, dan anvils molekul yang lebih kecil, bit lebih keras daripada molekul untuk memindahkan daya ke atom tertentu.

Anvils berlian adalah peralatan sains piawai di Makmal Pemecut Nasional SLAC di mana kerja itu berlaku. Perangkap kira-kira saiz cawan Solo meletakkan dua berlian kecil (kira-kira satu perempat daripada satu karat) di dekatnya, dan mengetatkan skru membawa mereka lebih dekat bersama-sama. Apa-apa yang ditangkap di antara boleh menghadapi beberapa tekanan yang sangat kuat - seperti 10, 000 kali permukaan tekanan atmosfera yang kuat. Alat ini berguna untuk melihat bagaimana bahan-bahan khusus berkelakuan dalam persekitaran dengan tekanan ekstrem, seperti teras planet.

Biasanya apabila saintis melakukan itu, bahan yang dimaksudkan adalah "isotropik" - kira-kira sama rata. Tetapi bagaimana jika anda mengambil bahan dengan beberapa bit keras dan lembut ("mechanophores mampatan" dan "ligan yang tidak dapat dikompresikan, " dalam bahasa kertas). Adakah bit lembut memberi laluan, tetapi bukan bit keras?

The Soft Bits Gave Way

Pasukan berjaya menukar struktur atom sampel, membongkok dan memecahkan ikatan kimia dan juga mengedarkan semula elektron. X-ray dan perhitungan menunjukkan ia benar-benar adalah kerja anvils berlian yang menolak anjal molekul menolak bit yang lebih lembut di sekeliling. Pasukan itu juga memperhalus pendekatan mereka dan tertanam "diamondloids" - berlian terkecil mungkin, hanya billionths daripada billionths daripada karat - untuk lebih baik mengendalikan dengan tepat bagaimana bahan membungkuk dan pecah.

Ia cukup sejuk untuk difikirkan kita telah sampai ke titik di mana kita boleh benar-benar mendorong sekitar kepingan molekul. Tetapi di luar itu, kerja itu memberikan saintis satu lagi alat dalam senjata mereka untuk memahami dan bekerja dengan perkara, mungkin membawa kepada terobosan yang tidak dijangka dan bahan baru yang sejuk. Selain itu, tidak seperti kerja dengan pelarut haba atau kaustik atau elektrik, menolak molekul lebih mesra alam, dan lebih cekap tenaga.

Ini hanya boleh menjadi permulaan bidang penyelidikan yang baru - untuk tidak memberi apa-apa sumbangan kepada nama band yang sejuk. Rock on, anvil molekul!


Artikel Yang Menarik

Manuver pada Beam Cahaya: Bagaimana Mengendali Pesawat Kapal Berlayar Solar

Manuver pada Beam Cahaya: Bagaimana Mengendali Pesawat Kapal Berlayar Solar

Musim panas ini, pelayaran matahari keemasan Jepun terbentang di angkasa, menjadi misi yang berjaya pertama untuk berlayar dengan tekanan fizikal sinaran matahari. Kejayaannya membawa para pemimpi seperti pengarah Persatuan Planetarium Bill Nye untuk membayangkan masa depan mesin yang diterajui oleh tekanan laser untuk meneroka kosmos

Adakah Sains Iklim Mempunyai John Scopes?

Adakah Sains Iklim Mempunyai John Scopes?

Dalam jawatan terakhir saya, saya menyatakan bahawa Los Alamitos Unified School District telah meletakkan dasar untuk "mengajar kontroversi" sains iklim. (Laporan berita di sini.) Jika ini adalah evolusi dan bukannya sains iklim, tindakan sedemikian mungkin menggambarkan Amaran Pertama, tuntutan gereja dan negeri

Friday Fluff - 26 November 2010

Friday Fluff - 26 November 2010

1. Pertama, satu jawatan dari masa lalu : Ketakwaan sosial manusia. 2. Pertanyaan carian pelik minggu ini : 'kajian biologi evolusi pelacur. ' 3. Komen minggu ini , sebagai tindak balas kepada kultus Korea: Razib, seperti yang anda katakan mereka celik, tetapi tidak dengan cara yang bebas

Buku (P) kajian # 1: Kehidupan Meningkat, Sepuluh Great Inventions Evolution

Buku (P) kajian # 1: Kehidupan Meningkat, Sepuluh Great Inventions Evolution

Bulan lalu, saya bertanya kepada anda bagaimana untuk mengendalikan timbunan buku sains yang saya terima (sebelum saya mendermakan kebanyakan mereka ke perpustakaan, sudah tentu). Banyak pluraliti yang anda undi memihak kepada penerangan kecil kerakyatan, dan bukannya alternatif seperti ulasan yang kurang kerap

Galaxy Orbit Betray Neatnik Universe

Galaxy Orbit Betray Neatnik Universe

Biasanya, kemajuan sains membawa kepada kerumitan yang lebih besar - sayangnya, Bumi bukan satu-satunya dunia; tidak, elektron tidak mempunyai bola kecil kecil; Malangnya, kuman tidak semua baik atau buruk. Tetapi sekali-sekala, para saintis menemui alam semesta yang suka pesanan kecil juga: Para astronom baru saja mengetahui gerombolan galaksi kerdil yang mengorbit yang besar cenderung melakukannya dalam cakera yang baik dan jelas

Starfish Meruntuhkan Eksperimen dan Mendedahkan Kekuatan Besar

Starfish Meruntuhkan Eksperimen dan Mendedahkan Kekuatan Besar

Para saintis sudah mengetahui bintang laut mempunyai kuasa-kuasa besar. Mereka boleh menjana keseluruhan anggota badan atau organ yang hilang; sesetengahnya boleh menyusun kembali seluruh badan dari satu tangan. Dan haiwan-haiwan ini baru saja mendedahkan kebolehan yang aneh. Kepada dua pelajar Denmark, ia pertama kali muncul sebagai kuasa untuk menghancurkan eksperimen