Konferencia Klubu fanúšikov vozidiel Škoda
Ne, 06.11.2011, 21:42
Ne, 06.11.2011, 22:07
Po, Nov 07, 2011, 12:39
Po, 07 Nov 2011, 20:05
Po, 07 Nov 2011, 20:32
Zaujímavý nápad, môže ako vlákno odkaz umývanie motora rozsahu.
my ichmo, ak riadite vysoko kvalitný (osvedčený) olej s toleranciou výrobcu na intervaly medzi jednotlivými službami (približne 300 hodín), potom bude systém mazania normálny.
Ut, Nov 08, 2011, 9:18
Ut, Nov 08 2011, 10:18
Teda, po každom spláchnutí rozoberiete motor a vykonáte inšpekciu - ako je čistá? no? potom tiež veríte, že sa umyje 5 minút. návaly, ako ja v tom 5 min. nič naozaj umyť.
Vaše porovnanie s umývaním seba krásne v metaforických termínoch, je škoda umývať motor takéto porovnanie nemá nič spoločné.
Ak pravidelne umývate, nič sa nestane. Pýtajúci sa zaujímal po prvýkrát za tri roky - ponúkol mu všetky výhody a nevýhody a či potrebuje takúto spláchnutie, alebo nie - nech sa rozhodne.
Ut, Nov 08, 2011, 10:54
Ut, Nov 08, 2011, 11:19
Áno, je to syntetické. Kedysi som zaplavil 5W30, ale tento rok som sa rozhodol prejsť na 5W40. Predtým som nikdy dva roky nikdy nejedol maslo, ale v treťom roku som musel pridať 300 gramov, takže som prešiel na silnejšie maslo.
Tu sú úryvky z vypnuté. lokalita shell:
Z nejakého dôvodu sa prvý zameriava na "dlhý interval medzi náhradami" a druhý na "maximálnu úroveň charakteristík detergentu".
Nehovorím, kde som dostal číslo 10 000, odkiaľ som ho dostal - možno som čítal, kde a možno som si myslel, že dlhý interval medzi náhradníkmi je 15000, zatiaľ čo veľa áut má zvyčajne 10 000.
Ut, Nov 08, 2011, 12:13
Ut, Nov 08 2011, 21:37
Teda, po každom spláchnutí rozoberiete motor a vykonáte inšpekciu - ako je čistá? no? potom tiež veríte, že sa umyje 5 minút. návaly, ako ja v tom 5 min. nič naozaj umyť.
..V minulosti bol život 7 rokov mechanik. Musel som demontovať / zostaviť veľa rôznych motorov (tam bola možnosť dať "experimenty", pokiaľ ide o najazdených kilometrov / typy olejov / umývanie, atď). Existujú praktizujúci, ktorí konajú priatelia. Mimochodom, je to tak. Pokiaľ ide o návaly a poškodenie ich používania alebo nepoužívania. V prvom rade, samozrejme, viera. Vážne, zdravý rozum. Spláchnutie nie je toľko "umýva", ako "neutralizuje kaz", proces oxidácie oleja a korózii častí motora. Prečítajte si akúkoľvek skúšku moderných olejov - je tu niečo ako oxidačná rýchlosť, základné číslo atď. Sú veľmi odlišné pre rôzne oleje, dokonca aj tej istej triedy, najmä preto, že tieto procesy sa líšia v rôznych motoroch (najazdené kilometre, značka, štýl jazdy). Áno, nová časť oleja môže neutralizovať oxidačné produkty, ale potom je potrebné olej zmeniť o približne 50% vypočítaného intervalu. Mám priateľov, ktorí jazdia na naftu (bez turbín) maximálne 5000 km a vymieňajú oleje a minerálnu vodu (všetky dobré značky majú stále dobré minerálne oleje vo výrobe, ale zarábajú väčšinou na syntetických materiáloch), Žiadne pranie a dokonalý stav. Druhým plusom umývania je, že nedovoľujú olejovým uzáverom stáť (ako „sčernanie“ gumy, osobne sa mi nepáči a nepoužívam ho, ale z toho je skutočný prínos pre pneumatiky). A máte úplnú pravdu - za 5 minút (ak raz vo vašom živote) naozaj nič neumývate. To znamená, že má zmysel, ak PRAVIDELNE. Ako umývať. A ešte jeden dôležitý bod. Po 15 minútach (keď už nič kvapká) pumpujem 50ml injekčnú striekačku s hadičkou a pumpujem asi 200-250ml „kalu“ (garáž / jamka / svetlo / kľuková skriňa smerom k odtoku). V službe takmer nikto nerobí. A v tejto poslednej časti je veľa všetkých škodlivých, ktoré dokončia váš nový olej mnohokrát rýchlejšie. Preplachovanie udržiava „kaku“ v procese vypustenia a starý olej už takýto potenciál nemá. Dúfam, že som to objasnila, nesnažila som sa presvedčiť. DOBRÁ LUCK!
Ut, Nov 08 2011, 21:45
St, Nov 09 2011, 15:43
St, Nov 09 2011, 16:13
Tu je všetko podrobne popísané.
St, Nov 09 2011, 17:26
250 ml je prehnané. Injekčná striekačka sa odoberá s kamienkom v tvare L pripevneným na konci injekčnej striekačky. Potom, čo olej prestane kvapkať, sa vačok vyleje do otvoru s výlevkou v tvare L a zvyšný olej sa odčerpá. V službe, kde vykonávam výmenu, použite injekčnú striekačku s objemom 20 cm3. Po vypustení oleja je potrebné čerpať 3-4 injekčné striekačky, t.j. asi 60-80 ml oleja.
http://forum.skoda-club.ru/viewtopic.php?t=36594p=1445436Dacron - tak v Spojených štátoch nazval špeciálne polyesterové umelé tvrdnutie, získané spracovaním ropnej suroviny obsiahnutej v prírode. V mnohých iných krajinách, rovnaký materiál dostal ďalšie mená, napríklad francúzski majstri mu prezývali tergal, japonský - tetorón, a ruský - lavsan, ktorý zodpovedá laboratórnej skratke miesta "pôvodu" tejto textilnej myšlienky.
Treba poznamenať, že jedným z charakteristických znakov plátna Dacron je jeho všestrannosť výroby, a to, že okrem bezprostrednej 100% verzie môže byť dokonale kombinovaná s inými druhmi vlákien, ako je vlna, ľan, viskóza a množstvo ďalších vlákien. V mnohých ohľadoch, Dacron má podobnosti s nylonom, napríklad, pokiaľ ide o super-silu, ale v oneskorení a odmietnutie vlhkosti, druhý stráca na to. Okrem toho, dacronová tkanina počas spracovania prechádza vysokoteplotným ohrevom, vďaka čomu povrch nielen dokonale vyrovnáva, ale tiež získava schopnosť nedovoliť, aby vzduch prúdil cez seba, ale tiež aby udržal tvar bez toho, aby ho menil aj po častých praniach.
Mimochodom, bude ľahké poskytnúť starostlivosť o takýto materiál: teplotný parameter umývania sa odporúča zvoliť, ako obvykle nie je vyššia ako 40 C, a v procese žehlenia je potrebné rozložiť vec, ako by mala spočiatku vyzerať (to je asi záhyby, ak nejaké existujú) To pomôže lepšie stanoviť model konkrétneho produktu.
Suroviny Dacron (lavsan) sa stali nepostrádateľnými v mnohých oblastiach. Napríklad v oblasti plachtenia nemá rovnosť, získavajú sa z neho aj vynikajúce laná a vrchné odevy. Aj v kombinovanej verzii hrá Dacron veľkú úlohu pri výrobe kobercov, záclon a neprirodzenej kožušiny. To je najlepšia voľba pre milovníkov aktívneho pohodlia.
Kúpil som synovi kostým pre fizru z Dacronu. Je vymazaný za normálnych podmienok, netreba sa báť, že sa preleje. A ak je dobré visieť von, potom ho nebudete musieť železiť neskôr. Ale stále hladím) Nie som taká zlá hosteska.
Praktická látka, môj manžel a ja máme teplákovú súpravu. Dacron je ľahko vymazaný, nosíme obleky druhý rok, ako nové, nie opotrebované, žiadne pelety. Chcem dodať, že cena bola príjemne prekvapená. Som si istý, že tento materiál nám bude dlho slúžiť. Odporúčam.
V mojej mladosti už som mal svetle šedý oblek dacron. Pozrel som sa na neho na 100. Stále si pamätám teplo a lásku, pre seba, pre svoju lásku.
Tepláky z tejto tkaniny sú nenahraditeľné. Podávajte dlho a poskytnite pohodlie v nepriaznivých poveternostných podmienkach. Vo všeobecnosti je jednou z mojich najobľúbenejších a pomocou tohto článku som sa o nej dozvedela viac.
A viete, zdá sa mi, že tento materiál je stále syntetický av lete, horúce počasie jednoducho smaží. Mám negatívny postoj k syntetickým materiálom a vždy radšej nakupujem oblečenie z prírodných materiálov (bavlna, ľan, vlna)
Super tkanina! Kúpené všetkým príbuzným, teraz odporúčam všetkým priateľom!
A ak to nie je tajomstvo, prečo ste si kúpili taký materiál pre všetkých príbuzných? alebo máte doma špeciálnu uniformu)))) smiech)))
Dacron-veľká látka! Kúpil som môjho syna pred pol rokom teplákom! Oblečenie ešte nie je opotrebované! Umývateľné veľmi ľahko. A najdôležitejšie je, že môj syn a ja sa nám to páči, takže odporúčam túto látku všetkým)
Ďakujem vám za cenné informácie o tejto látke, veľmi ju milujem a často ju nosím - super silu. Obzvlášť zaujímavé boli jeho rôzne názvy v závislosti od krajiny, v ktorej sa vyrába. Som v rôznych mestách a krajinách, a bolo by pekné vedieť, čo požiadať predajcu)
hľadáte dacronovú tkaninu svetlomodrej
Tu to určite nie je, zavolajte obchody))
Dobrý materiál, mám tepláky z neho, pohodlné, je pohodlné behať v ňom, sedí dokonale na obrázku a tkanina nevytvára pri praní.
Každý deň čoraz častejšie počujeme slovo „akryl“: muži sa o tomto materiáli učia v železiarstve a ženy sa o ňom dozvedia v kozmetických salónoch. Aká je všestrannosť tohto neobvyklého materiálu, ktorý môže byť použitý v kozmetických postupoch a pri stavbe budov alebo renovácii bytov?
Akryl je dvojzložkový materiál pozostávajúci z akrylovej živice (vyrobenej na báze vody) a minerálneho prášku. Akryl je široko používaný v architektúre, sprchách, laminovaných paneloch, oknách, kúpeľoch a akváriách. Rovnako ako sklo, akryl je transparentný, takže sa používa na dvere a okná. A aby sa kúpele, malé množstvo farby sa pridáva do akrylu (väčšinou biela farba, samozrejme, farba je pridaný, a ďalšie farby).
Ak chcete urobiť jeden kúpeľ, musíte použiť celý list akrylu, ktorý je umiestnený vo vákuovej komore, je zahrievaný, a potom kúpeľ je vyrobený z potrebnej veľkosti a tvaru. Výsledný polotovar pre kúpeľ je potiahnutý epoxidovou živicou obsahujúcou sklenené vlákno. Tento proces je veľmi podobný procesu aplikovania odliatku na zlomenú ruku alebo nohu. Na výrobu vaní sa používa akrylátový plech hrúbky 4 až 8 milimetrov. Ak použijete tenšiu vrstvu akrylu, kúpeľ bude menej trvanlivý - stačí jeden hlboký škrabanec a kúpeľ bude pokazený. Iba bezohľadní výrobcovia na výrobu vaní používajú list akrylovej tenšie ako 4 milimetre, takže nákup akrylovej vane, venovať osobitnú pozornosť výrobcovi, ktorý tento výrobok vyrobil.
Vzhľadom k tomu, akrylová výroba je pomerne nový technologický vývoj, je považovaná za ekologickú výrobu. Akryl je veľmi trvanlivý materiál, ktorý vám vydrží dlho. Jednou z hlavných výhod materiálu je jeho odolnosť proti nárazu. Ak ste si kúpili sprchovací kút s akrylátovými priehľadnými dverami a náhodou naň spadnete - na rozdiel od skla sa dvere nezlomia. Akryl je oveľa ľahší ako sklo. Ak sa dokonca rozhodnete zasiahnuť pálku s akrylovými dverami, nezlomí sa, ale jednoducho sa odrazí na stranu a nezlomí ju.
Veľa ľudí sa pýta: akryl je chemický materiál, čo sa stane, ak je požiar? Akryl je ohňovzdorný materiál, ktorý pri požiari neodkvapká, pri zapaľovaní nefajčí ako jednoduchý plast.
Akrylát má tiež tepelné konzervačné vlastnosti, v akrylových kúpeľoch, voda zadržiava teplo po dlhú dobu. Akrylový materiál vydrží teploty od - 30 stupňov až do 160 stupňov tepla. Postupom času, akryl nezmení farbu, nevyzerá žltý, a nevykazuje praskliny. Hlavným znakom tohto materiálu je, že môže mať absolútne akýkoľvek tvar. Táto vlastnosť materiálu umožnila inovatívny skok vo výrobe kúpeľov rôznych tvarov a veľkostí, ktoré môžu byť štvorcové, s tenkými reliéfnymi čiarami, oválne, okrúhle alebo trojuholníkové.
Akryl je veľmi vhodný materiál na výrobu kúpeľov, pretože na jeho povrchu nie sú žiadne póry, v ktorých sa budú mikróby, plesne a rôzne baktérie v budúcnosti hromadiť. Akryl sa veľmi ľahko čistí, škrabance, ktoré sa objavia, sa dajú ľahko obrúsiť a vaňa bude opäť vyzerať ako nová. Povrch akrylových kúpeľov je lesklý, ale časom môže lesk zmiznúť. Ľahko sa vracia pri leštení povrchu kúpeľa.
Preto je akrylát netoxický, šetrný k životnému prostrediu, spomaľujúci horenie a veľmi ľahko použiteľný materiál.
Každý deň čoraz častejšie počujeme slovo „akryl“: muži sa o tomto materiáli učia v železiarstve a ženy sa o ňom dozvedia v kozmetických salónoch. Aká je všestrannosť tohto neobvyklého materiálu, ktorý môže byť použitý v kozmetických postupoch a pri stavbe budov alebo renovácii bytov?
Akryl je dvojzložkový materiál pozostávajúci z akrylovej živice (vyrobenej na báze vody) a minerálneho prášku. Akryl je široko používaný v architektúre, sprchách, laminovaných paneloch, oknách, kúpeľoch a akváriách. Rovnako ako sklo, akryl je transparentný, takže sa používa na dvere a okná. A aby sa kúpele, malé množstvo farby sa pridáva do akrylu (väčšinou biela farba, samozrejme, farba je pridaný, a ďalšie farby).
Ak chcete urobiť jeden kúpeľ, musíte použiť celý list akrylu, ktorý je umiestnený vo vákuovej komore, je zahrievaný, a potom kúpeľ je vyrobený z potrebnej veľkosti a tvaru. Výsledný polotovar pre kúpeľ je potiahnutý epoxidovou živicou obsahujúcou sklenené vlákno. Tento proces je veľmi podobný procesu aplikovania odliatku na zlomenú ruku alebo nohu. Na výrobu vaní sa používa akrylátový plech hrúbky 4 až 8 milimetrov. Ak použijete tenšiu vrstvu akrylu, kúpeľ bude menej trvanlivý - stačí jeden hlboký škrabanec a kúpeľ bude pokazený. Iba bezohľadní výrobcovia na výrobu vaní používajú list akrylovej tenšie ako 4 milimetre, takže nákup akrylovej vane, venovať osobitnú pozornosť výrobcovi, ktorý tento výrobok vyrobil.
Vzhľadom k tomu, akrylová výroba je pomerne nový technologický vývoj, je považovaná za ekologickú výrobu. Akryl je veľmi trvanlivý materiál, ktorý vám vydrží dlho. Jednou z hlavných výhod materiálu je jeho odolnosť proti nárazu. Ak ste si kúpili sprchovací kút s akrylátovými priehľadnými dverami a náhodou naň spadnete - na rozdiel od skla sa dvere nezlomia. Akryl je oveľa ľahší ako sklo. Ak sa dokonca rozhodnete zasiahnuť pálku s akrylovými dverami, nezlomí sa, ale jednoducho sa odrazí na stranu a nezlomí ju.
Veľa ľudí sa pýta: akryl je chemický materiál, čo sa stane, ak je požiar? Akryl je ohňovzdorný materiál, ktorý pri požiari neodkvapká, pri zapaľovaní nefajčí ako jednoduchý plast.
Akrylát má tiež tepelné konzervačné vlastnosti, v akrylových kúpeľoch, voda zadržiava teplo po dlhú dobu. Akrylový materiál vydrží teploty od - 30 stupňov až do 160 stupňov tepla. Postupom času, akryl nezmení farbu, nevyzerá žltý, a nevykazuje praskliny. Hlavným znakom tohto materiálu je, že môže mať absolútne akýkoľvek tvar. Táto vlastnosť materiálu umožnila inovatívny skok vo výrobe kúpeľov rôznych tvarov a veľkostí, ktoré môžu byť štvorcové, s tenkými reliéfnymi čiarami, oválne, okrúhle alebo trojuholníkové.
Akryl je veľmi vhodný materiál na výrobu kúpeľov, pretože na jeho povrchu nie sú žiadne póry, v ktorých sa budú mikróby, plesne a rôzne baktérie v budúcnosti hromadiť. Akryl sa veľmi ľahko čistí, škrabance, ktoré sa objavia, sa dajú ľahko obrúsiť a vaňa bude opäť vyzerať ako nová. Povrch akrylových kúpeľov je lesklý, ale časom môže lesk zmiznúť. Ľahko sa vracia pri leštení povrchu kúpeľa.
Preto je akrylát netoxický, šetrný k životnému prostrediu, spomaľujúci horenie a veľmi ľahko použiteľný materiál.
http://www.mega-santehnika.ru/akril-ehto-chto-takoeAkrylové sklo sa vyznačuje takými vlastnosťami ako:
Všetky tieto vlastnosti ovplyvnili rýchly rozvoj technológií vo výrobe organického skla a ich široké využitie.
Rovnako ako akrylové sklo, aj polykarbonát je priehľadný materiál s výrazne vyššou viskozitou a elasticitou, a tým aj najvyššou odolnosťou voči nárazom. Čo sa týka mechanických vlastností, polykarbonát sa medzi podobnými materiálmi nezhoduje.
Podobnosti a rozdiely týchto dvoch materiálov spĺňajú viaceré oblasti použitia:
Architektúra a stavebníctvo
Lisované pokovovanie, zasklievanie (okná a strechy), rôzne druhy ochranných plotov a markíz.
Zasklievacie skleníky, skleníky, skleníky, terasy a zimné záhrady.
Návrhy rebríkov, parapety, parapety, priečky, dusené, regály, vitríny, akváriá atď.
Osvetlenie a osvetlená reklama
Osvetlenie, svetelné skrinky a písmená.
Lekárske a laboratórne zariadenia
Sprchy, vane atď.
Ochranné kryty na zariadenia, zasklievacie okná lietadiel, pozemných a vodných vozidiel.
Transparentný alebo priesvitný (bezfarebný alebo farebný) termoplastický derivát akrylových živíc. Hlavnou zložkou v jej zložení je PMMA, v čistej forme pozostávajúcej z troch chemických prvkov - uhlíka, vodíka a kyslíka. Polymetylmetakrylát sa vyrába postupnou polymerizáciou a polykondenzáciou monoméru metylmetakrylátu. V procese polymerizácie sú monomérne molekuly viazané v "obrovskej" polymérnej molekule, ktorou je plast. PMMA molekula je polymérny reťazec, ktorý môže byť lineárny, rozvetvený a tiež organizovaný do trojrozmernej siete.
V skupine polymérov znamená polymetylmetakrylát termoplasty. Termoplasty sa vyznačujú tým, že pri teplote miestnosti sú mäkké alebo tvrdé plasty a pozostávajú z lineárnych alebo rozvetvených makromolekúl. Po zahriatí zmäknú termoplasty prúdenie a po ochladení znova stvrdnú. Polyméry tejto taviacej skupiny sú plasticky deformovateľné a rozpustné. Amorfné termoplasty sa vyznačujú úplne nepravidelnou štruktúrou reťazca (štruktúra bavlneného tampónu). Okrem amorfného má čiastočne kryštalický termoplast kryštalizované oblasti, v ktorých sú lineárne molekuly usporiadané paralelne.
Lineárny uhlíkový polyester. Tento materiál je nezvyčajnou kombináciou vysokej tepelnej odolnosti, vysokej húževnatosti a priehľadnosti. Jeho vlastnosti sa s rastúcou teplotou menia len málo. Vlastnosti s nízkou teplotou sú tiež vynikajúce. Odolnosť proti roztrhnutiu a jeho šírenie je veľmi vysoká. Tento materiál má tiež vysokú odolnosť pri pretlačovaní.
PC je odolný voči zriedeným kyselinám, ale nie je odolný voči zásadám a zásadám. Odolné voči alifatickým uhľovodíkom, alkoholom, detergentom, olejom a tukom, rozpustným v chlórovaných uhľovodíkoch (metylénchlorid), čiastočne rozpustných v aromatických uhľovodíkoch, ketónoch a esteroch. Tieto látky pôsobia pri zvyšovaní teploty ako krakovacie činidlá. Polykarbonát je vysoko priepustný pre plyn a vodnú paru. Vynikajúcou vlastnosťou polykarbonátu je jeho rozmerová stabilita. Aj pri vysokých teplotách tento materiál poskytuje minimálne zmrštenie. Pri používaní počítača tiež zohľadnite jeho nestabilitu voči UV žiareniu. Materiál, ktorý nemá špeciálnu ochranu, je náchylný na zožltnutie, čo vedie k porušeniu optických vlastností.
Kvality - výhody a nevýhody
Vlastnosti akrylového skla z neho robia univerzálny materiál, ktorého možnosti ďaleko presahujú všeobecne akceptované oblasti použitia. Chýbajúce správne sfarbenie a priehľadnosť poskytujú možnosť zabezpečiť vysokú transparentnosť (odráža sa iba 8% dopadajúceho svetla a 92% materiálu sa preskočí). Je potrebné poznamenať, že silikátové sklo prenáša menej svetla. V prípadoch, keď je vysoká priepustnosť svetla nežiaduca, môžete použiť biely alebo lakovaný materiál.
Absencia optického skreslenia poskytuje možnosť použitia organického skla pri výrobe kontaktných šošoviek a zasklievania vzduchu. V týchto prípadoch sa polykarbonát používa hlavne kvôli svojej vysokej pevnosti v ťahu a dodatočnej odolnosti voči tvorbe fragmentov. Okrem toho je akrylové sklo vysoko odolné voči starnutiu a účinkom atmosférických faktorov. Jeho mechanické a optické vlastnosti sa pri dlhodobom zvetrávaní výrazne nemenia. PMMA je odolná voči UV žiareniu a nevyžaduje špeciálnu ochranu. PC s predĺženou expozíciou ultrafialovým lúčom má tendenciu žlť, takže na jednej strane fóliového materiálu je potrebné aplikovať špeciálny ochranný lak, ktorý sa uskutočňuje v čase výroby koextrúziou. Je to práve táto strana s UV-odolným povlakom, ktorý by mal byť vystavený nežiaducemu faktoru a nie naopak.
Akrylové sklo môže byť opracované a tvarované za tepla.
Pri spracovaní akrylového skla je potrebné zvážiť nasledujúce vlastnosti:
Z hľadiska ekológie je organické sklo absolútne bezpečné.
Výrobky z akrylového skla sú rozdelené do dvoch hlavných skupín v závislosti od spôsobu výroby - odlievania a vytláčania. Spôsob výroby produktu významne ovplyvňuje správanie sa materiálu počas prevádzky.
V tomto prípade sa ako použité formy upevňujú spolu sklenené tabule požadovanej veľkosti. PMMA sa naleje medzi platne a vytvrdzuje sa počas polymerizačného procesu. Vzhľadom k tomu, že sklenený povrch je hladký a nemá póry, ako aj kvôli rozdielom v koeficientoch lineárnej tepelnej rozťažnosti oboch materiálov, hotový PMMA list sa ľahko oddelí a sklenená forma sa môže znovu použiť. Výrobky s dutinami možno získať odstredivým odlievaním. V tomto prípade sa kvapalný PMMA naleje do rotujúcich trubíc, ktoré sa rozdeľujú pomocou odstredivej sily pozdĺž stien a vytvrdzujú na povrchu formy.
Pretože vyššie uvedený spôsob je veľmi pracný a časovo náročný, bol navrhnutý kontinuálny extrúzny proces, čo je nákladovo efektívna alternatíva. Polymér v granulovanom stave sa naplní do extrudéra, kde sa zahreje na viskózno-kvapalný stav a potom sa vytláča extrudérom. Konečná hrúbka hotového výrobku závisí od veľkosti medzery v ňom. Táto metóda vytvára "nekonečné" profily, rúrky a plechy (kompaktné aj viacdielne).
Výrobky vyrábané rôznymi spôsobmi sa líšia mechanickými vlastnosťami, rozmerovou stabilitou, teplotnými rozdielmi, odolnosťou voči praskaniu v dôsledku vnútorného napätia a tiež kvalitou povrchu. Povrch extrudovaného akrylového skla sa môže líšiť od liatia v dôsledku pretláčania. Tavené organické sklo má teda vyššiu kvalitu. Z tohto dôvodu sú všetky sanitárne zariadenia podľa normy CEN vyrobené z liateho materiálu.
Ako je uvedené vyššie, výrobky vyrobené z akrylového skla môžu byť vyrobené dvomi spôsobmi, ktoré sú vybrané v závislosti od požadovaného konečného produktu. Kompaktné vrstvy PMMA sa vyrábajú liatím a vytláčaním. Zatiaľ čo extrudované akrylové sklo má obmedzenú hrúbku (min. 2 mm, max. 20 mm), odlievaný materiál môže byť vyrobený ako malá hrúbka (1 mm) a pomerne masívny. Extrudovaný materiál je k dispozícii v šírke 2 ma 3 m. Rôzne štandardné veľkosti liateho akrylového skla nájdete v katalógoch výrobcov.
Rúry PMMA sú k dispozícii vo verziách extrudovaných aj liatych (odstredivé liatie). Minimálny vonkajší priemer extrudovaných rúrok je 5 mm s hrúbkou steny 1 mm, zatiaľ čo liate rúry sú vyrobené len z priemeru 25 mm so stenami zosilnenými od 2 mm.
http://www.yusto.ru/stati/akrilovoe-steklo-i-polikarbonat-chto-eto-takoe/Každý vie, že akékoľvek auto sa skladá z uzlov, jednotiek a častí. LCP - autolakovne - nemožno priradiť žiadnej z vyššie uvedených kategórií. LPC je neoddeliteľnou súčasťou karosérie, ktorá, v skutočnosti, je jednou z najdôležitejších častí automobilu. Je z lakovaného telesa, nastavuje sa na hlavnú montážnu linku, začína sa montáž automobilu. A ak sa výrobná chyba nachádza v lakovaní karosérie, samotné telo sa považuje za chybné.
Použitie náterových hmôt je stále jedným z najbežnejších a najúčinnejších spôsobov ochrany kovu pred koróziou. To je jej hlavným účelom. Okrem toho, ochrana kovového povrchu vozidla pred koróznym poškodením, lakovanie dodáva vozidlu estetický vzhľad a je prvkom dekoru vozidla. Jedným z hlavných kritérií účinnosti LCP je jeho trvanlivosť, t. schopnosť zachovať svoje ochranné vlastnosti do medzného stavu.
Zvyčajne je náter na karosérii viacvrstvový a pozostáva z vrchných, medzivrstvových a základových vrstiev. To všetko sa nazýva LPC systém. Každá vrstva systému (či už je to lak, farba, smalt, tmel alebo základný náter) je určená na vykonávanie určitej funkcie.
A ako dobre sú vrstvy v systéme LPC kombinované, závisí od ich životnosti ako celku. Ak je kompatibilita náterových náterových vrstiev neuspokojivá, potom aj pri životnosti sa môžu vyskytnúť také druhy poškodenia, ako je odlupovanie, tvorba pľuzgierov, praskanie, ktoré spôsobuje poškodenie koróziou a značne sa znižuje životnosť povlaku.
Podľa štatistík kvalita povrchovej úpravy pred lakovaním karosérie ovplyvňuje životnosť náterových hmôt v 70% prípadov, v 15% správnosť výberu náterových systémov, v 10% zhode s technológiou pre tvorbu laku a iba 5% kvalita laku vybrané na pokrytie.
Náterové farby sa vytvárajú tvorbou filmu (vytvrdzovaním alebo sušením) náterových materiálov aplikovaných na povrch karosérie alebo na podklad. Farby a laky sa môžu meniť a líšiť sa v chemickej povahe, ako aj v zložení filmu.
Podľa prijatej GOST 9825 sú materiály na lakovanie určené typom a typom fólie, ako aj ich primárnym použitím. Chemické zloženie laku je klasifikované podľa skupín.
V závislosti od použitia a účelu môžu byť náterové farby a laky: konzervačné, žiaruvzdorné, chemicky odolné, benzoové, vodné, atmosférické, odolné voči olejom a tiež na špeciálne účely (určené napríklad na natieranie podmorských častí námorných plavidiel). Vzhľad (prítomnosť defektov, vlnitosť povrchu, stupeň lesku) sa nanášajú do 7 rôznych kategórií.
Popularita antikoróznej ochrany pomocou lakových náterov je tiež spôsobená tým, že pri ich výbere existujú vždy rôzne možnosti náterového systému v závislosti od vyrobiteľnosti, prevádzkových a ekonomických charakteristík laku, ktorý umožňuje nájsť optimálnu kombináciu. Optimálne použitie laku je možné len s hlbokým pochopením a zohľadnením všetkých mechanických a chemických fyzikálno-fyzikálnych javov, ktoré sa vyskytujú v systéme lakov, a to tak pri ich príjme, ako aj počas životnosti lakov. To vám pomôže pochopiť len odborníci - odborníci laku. Vyberte si najlepšiu kombináciu pre antikoróznu ochranu vašej karosérie - v ich bezprostrednej kompetencii.
V poslednom čase sa technológia posunula ďaleko dopredu a počet spôsobov ochrany laku vozidla sa zvýšil. Napríklad mnohé vozidlá prvotriednej triedy už v továrni sú pokryté obzvlášť trvanlivým a odolným vonkajším vplyvom nano-keramického laku. V prípade poškodenia takéhoto laku je s ním oveľa ťažšie a dlhšie pracovať, jedinečný jednostupňový leštiaci systém môže výrazne uľahčiť leštenie nanokamerických lakov.
Ak vaše auto nepatrí do tohto segmentu, nezáleží na tom. Lak môže byť chránený až 1 rok a viac, a ak odídete do Európy alebo do zahraničia a prevádzkujete auto tam, čas potrebný na udržanie ochrany sa zvýši o 2-3 krát (Záleží na stave ciest používaných v umývačke áut vo vašom regióne chémie poveternostných podmienok). Ochrana je aplikovaná na laky áut, chrómované povrchy a natreté plasty a je to kompozícia, ktorá po aplikácii vstupuje do molekulárnej väzby s povrchovými molekulami, na ktoré sa aplikuje, pričom spolu s nimi vytvárajú silnú molekulovú mriežku, ktorá sa podobá molekulárnej mriežke nanokamerických lakov Mercedes. benz.
Ak máte potrebu chrániť vaše auto, kontaktujte našu spoločnosť "Mobiklin" telefonicky na čísle (8452) 77-57-97, alebo sa môžete poradiť s našimi odborníkmi na mieste.
http://mobiclean.ru/stati/polirovka/chto-takoe-lkpHliník samotný za normálnych atmosférických podmienok je pokrytý oxidovým filmom. Je to prirodzený proces pod vplyvom kyslíka. Je prakticky nemožné ho použiť, pretože film je príliš tenký, takmer virtuálny. Ale bolo zistené, že má niektoré pozoruhodné vlastnosti, že záujem inžinierov a vedcov. Neskôr boli schopní vyrábať eloxovaný hliník chemickými prostriedkami.
Oxidový film je tvrdší ako samotný hliník, a preto ho chráni pred vonkajšími vplyvmi. Odolnosť hliníkových častí proti opotrebeniu oxidovým filmom je omnoho vyššia. Okrem toho, organické farbivá sú oveľa lepšie umiestnené na potiahnutom povrchu, preto majú poréznejšiu štruktúru, ktorá zvyšuje adhéziu. A to je veľmi dôležité pre výrobky s následným dekoračným spracovaním.
Takže inžinierske štúdie a experimenty viedli k vynálezu spôsobu elektrochemickej tvorby oxidového filmu na povrchu hliníka a jeho zliatin, ktorý sa nazýval anodická oxidácia hliníka, je odpoveďou na otázku "čo je anodizácia".
Eloxovaný hliník je veľmi široko používaný v rôznych oblastiach. Galanteria s dekoratívnymi nátermi, kovovými okennými a dverovými zárubňami, časťami námorných lodí a podvodných vozidiel, leteckým priemyslom, kuchynským riadom, tuningom automobilov, stavebnými výrobkami z hliníka nie sú kompletným zoznamom.
Ako anodizovať hliník? Eloxovanie je proces, pri ktorom sa na povrchu hliníkovej časti vytvára vrstva oxidového filmu. V elektrochemickom procese hrá časť, ktorá má byť potiahnutá, úlohu anódy, preto sa tento proces nazýva eloxovanie. Najbežnejšou a najjednoduchšou metódou je zriedená kyselina sírová pod vplyvom elektrického prúdu. Koncentrácia kyseliny je až 20%, jednosmerný prúd je 1,0 - 2,5 A / dm2, striedavý prúd je 3,0 A / dm2, teplota roztoku je 20 - 22 ° C.
Akonáhle je anóda, musí byť katóda. V špeciálnom galvanickom kúpeli, kde prebieha anodický proces, sú detaily anód fixované alebo zavesené v strede. Katódy sú umiestnené pozdĺž okrajov doštičiek z olova alebo chemicky čistého hliníka a povrchová plocha anód by mala zhruba zodpovedať ploche katód. Medzi katódami a anódami musí byť nevyhnutne voľná, pomerne široká vrstva elektrolytu.
Vešiaky, na ktorých sú pripevnené potiahnuté časti, sú výhodne vyrobené z rovnakého materiálu, z ktorého sú vytvorené anódy. Nie je to vždy možné, preto sú povolené hliníkové alebo duralové zliatiny. V miestach pripojenia anód by mal byť zabezpečený tesný kontakt. Držiaky zostávajú nezakryté, takže pri dekoratívnych výrobkoch sa tieto miesta musia vybrať a dohodnúť v procese. Suspenzie sa neodstránia počas prania a následného chromovania, zostávajú na detailoch až do konca celého procesu.
Čas závisí od veľkosti pokrytých častí. Malé odoberajú vrstvu o hrúbke 4–5 mikrónov už v 15–20 minútach a väčšie v kúpeli až 1 hodinu.
Po vybratí z anódového kúpeľa sa časti premyjú tečúcou vodou, potom sa neutralizujú v oddelenom kúpeli s 5% roztokom amoniaku a opäť sa premyjú vodou z vodovodu.
Film sa stane trvanlivejším, ak budete vykonávať ďalšie úpravy. Najlepšie sa to robí v roztoku bichromanu draselného (pík chrómu) s koncentráciou približne 40 g / l pri teplote približne 95 ° C počas 10 až 30 minút. Podrobnosti na konci získajú pôvodný zelenožltý odtieň. Tým sa dosiahne anodická ochrana proti korózii.
Existujú aj iné elektrolyty na výrobu oxidového filmu na hliníku, základy procesu eloxovania zostávajú rovnaké, menia sa iba súčasné režimy, čas spracovania a vlastnosti povlaku.
Eloxovaný hliníkový profil sa používa na výrobu vetraných fasád, inštalačných schodov, zábradlí. Ochranná fólia nielenže chráni samotný kov, ale aj ruky zo šedého hliníkového prachu. Ženy budú mať záujem vedieť, že hliníkové pletacie ihlice tiež anodizujú, takže rukoväte remeselníkov sa neznečistia. Ale v konštrukcii eloxovaného hliníka dostal svoje použitie.
Eloxovanie hliníkového profilu sa používa pri inštalácii sklopných vetraných fasád vo vysoko korozívnom prostredí. Vysoko agresívne prostredie sú prímorské oblasti (kvôli vysokému obsahu solí vo vzduchu) alebo oblasti v blízkosti tovární. Mestá s miliónom ľudí majú zriedkavo veľmi agresívne prostredie, často stredne agresívne. Priraďovanie triedy agresivity sa uskutočňuje na úrovni špeciálnych služieb hygienického epidemiologického dohľadu v koordinácii s mestskou správou - je potrebné ich hľadať vo svojich uzneseniach.
Ďalšou dôležitou výhodou je sfarbenie anodizovaného povrchu. Toto je pravdepodobne hlavná výhoda opísaného procesu. Objavila sa možnosť dekoratívneho spracovania vyrábaných hliníkových výrobkov, čo okamžite viedlo k veľkému rozšíreniu jeho použitia.
Vysoká odolnosť anodického filmu voči opotrebeniu prispela k zvýšeniu obsahu eloxovaných hliníkových častí v celkovom objeme lodiarskych a výrobných podnikov.
Fasády mnohých olympijských zariadení v Soči sa vyrábajú pomocou technológie vetranej fasády na eloxovaných hliníkových systémoch.
http://bazafasada.ru/fasad-zdanij/anodirovanie-alyuminiya.htmlLevon B. Piotrovsky,
Výskumný ústav experimentálnej medicíny SZO RAMS, Petrohrad
Evgeny Kats,
University. Ben-Gurion v Negeve, Izrael
"Ekológia a život" №8, №9 2010
Príroda je kontinuálna a každá definícia vyžaduje vytvorenie niektorých hraníc. Znenie definícií je preto pomerne nevďačnou úlohou. Treba to však urobiť, pretože jasná definícia umožňuje oddeliť jeden fenomén od druhého, odhaliť medzi nimi významné rozdiely a tým lepšie porozumieť samotným fenoménom. Preto je cieľom tejto eseje pokus pochopiť význam dnešných módnych pojmov s predponou "nano" (z gréckeho slova "trpaslík") - "nanoveda", "nanotechnológia", "nano-objekt", "nanomateriál".
Napriek tomu, že tieto otázky s rôznou mierou hĺbky boli opakovane prediskutované v špeciálnej a populárnej vedeckej literatúre, analýza literatúry a osobné skúsenosti ukazujú, že zatiaľ v širokých vedeckých kruhoch, nehovoriac o nevedeckých, nie je jasné, ako samotný problém a definície. Preto sa pokúsime definovať všetky vyššie uvedené termíny a zamerať pozornosť čitateľa na význam základnej koncepcie „nano-objektu“. Vyzývame čitateľa, aby sa zamyslel nad tým, či existuje niečo, čo zásadne odlišuje nano objekty od ich väčších a menších „bratov“, ktorí „obývajú“ svet okolo nás. Okrem toho ho pozývame, aby sa zúčastnil série experimentov s myšlienkami na navrhovaní nanostruktúr a ich syntéze. Pokúsime sa tiež dokázať, že sa v intervale nanoúrovne mení povaha fyzikálnych a chemických interakcií, a to sa deje presne na tej istej časti dimenzionálnej škály, kde prechádza hranica medzi živou a neživou prírodou.
Ale najprv, odkiaľ všetko toto prišlo, prečo bola zavedená predpona „nano“, ktorá je rozhodujúca pri klasifikácii materiálov ako nanostruktúr, prečo sa nanovedy a nanotechnológie vyznačujú v oddelených oblastiach, čo tento výber zahŕňa (a robí) v súvislosti so skutočne vedeckými základmi?
Toto je predpona, ktorá ukazuje, že počiatočná hodnota by mala byť znížená o miliardu krát, teda o jednu s deviatimi nulami - 1 000 000 000. Napríklad 1 nanometer je miliardtová časť metra (1 nm = 10–9 m), Aby sme si predstavili, aká malá je 1 nm, urobme nasledujúci myšlienkový experiment (Obr. 1). Ak znížime priemer našej planéty (12 750 km = 12,75 × 10 6 m ≈ 10 7 m) 100 miliónov (10 8) krát, dostaneme približne 10 –1 m. Toto je veľkosť približne rovná priemeru futbalu (štandard Priemer futbalového lopty je 22 cm, ale v našom meradle je tento rozdiel zanedbateľný, pre nás 2,2 × 10 –1 m ≈ 10 –1 m). Teraz znížime priemer futbalového lopty v rovnakých 100 miliónoch (10 8) časoch a až teraz dostaneme veľkosť nanočastíc rovnú 1 nm (približne priemer uhlíkovej molekuly fullerénu C).60, v tvare podobnom futbalovej lopta - viď obr. 1).
Je pozoruhodné, že predpona "nano" bola použitá vo vedeckej literatúre už dlhú dobu, ale na označenie ďaleko od nano objektov. Najmä pre objekty, ktorých veľkosť je niekoľkokrát väčšia ako 1 nm - v terminológii dinosaurov. Nanotyranosaury (nanotyrranus) a nanosaury (nanosaurus) sa nazývajú trpasličí dinosaury, ktorých rozmery sú 5 a 1,3 m. V porovnaní s inými dinosaurami, ktorých rozmery presahujú 10 m (až 50 m), sú skutočne „trpaslíci“ a ich hmotnosť môže byť dosahujú 30 - 40 ton a viac. Tento príklad zdôrazňuje, že samotná predpona „nano“ nemá fyzický význam, ale iba označuje stupnicu.
Teraz však pomocou tohto zariadenia označujú novú éru vo vývoji technológií, niekedy nazývanú štvrtou priemyselnou revolúciou, érou nanotechnológie.
Často sa predpokladá, že začiatok nanotechnologickej éry bol položený v roku 1959 Richardom Feynmanom v prednáške "Je tu veľa miesta v dolnej časti" ("Tam je dosť miesta"). Hlavným postulátom tejto prednášky bolo, že z hľadiska základných fyzikálnych zákonov autor nevidí žiadne prekážky pre prácu na molekulárnej a atómovej úrovni, manipuláciu jednotlivých atómov alebo molekúl. Feynman povedal, že pomocou určitých zariadení je možné vytvoriť ešte menšie zariadenia, čo môže urobiť aj menšie zariadenia, a tak až na atómovú úroveň, to znamená, že s vhodnými technológiami je možné manipulovať s jednotlivými atómami.
Je však potrebné poznamenať, že Feynman nebol prvý, kto ho vymyslel. Najmä myšlienka vytvorenia postupne klesajúcich manipulátorov vo veľkosti bola vyjadrená už v roku 1931 spisovateľom Borisom Žitkovom v jeho fantastickom príbehu Mikoruki. Nemôžeme odolať a nedokážeme citovať malé citácie z tohto príbehu, aby sme dali čitateľovi najväčšie uznanie autorského pohľadu:
"Dlho som zmätený a to je to, čo som prišiel s: Budem robiť malé ruky, presnú kópiu svojej - nech sú aspoň dvadsať, tridsaťkrát menšie, ale budú mať pružné prsty, ako je moja, budú sa zaťať do päste, roztrhnúť, stať sa na rovnakých pozíciách ako moje živé ruky. A urobil som ich.
Náhle ma však zrazu napadla myšlienka: na moje malé ruky môžem urobiť mikro ruky. Môžem im vyrobiť rovnaké rukavice, aké som robil pre svoje živé ruky, pomocou toho istého systému, aby som ich spojil s úchytkami desaťkrát menšími ako moje mikro ruky a potom. Budem mať reálne mikro ruky, dvestokrát už budú plytké moje pohyby. Týmito rukami sa rozpadnem na takú malú životnú vec, akú som videl, ale kde sa nikto iný neodstránil. A ja som sa dostal do práce.
Chcel som urobiť skutočné mikroroky tak, aby som mohol zachytiť častice hmoty, z ktorej sa vyrobila hmota, tie nepredstaviteľne malé častice, ktoré sú viditeľné len v ultramikroskope. Chcel som sa dostať do oblasti, kde ľudská myseľ stráca akúkoľvek predstavu o veľkosti - zdá sa, že neexistujú žiadne rozmery, všetko je tak nepochopiteľne plytké. “
Ale nie sú to len literárne predpovede. Čo sa teraz nazýva nanoobjekty, nanotechnológia, ak sa vám páči, človek už dlho vo svojom živote používa. Jedným z najvýraznejších príkladov (v doslovnom a obrazovom zmysle) je viacfarebné sklo. Napríklad, vytvoril IV storočia pred naším letopočtom. e. Lycurgus Cup, ktorý sa nachádza v Britskom múzeu, je zelený, keď je osvetlený zvonku, ale ak je osvetlený zvnútra, je purpurovo červený. Ako ukazujú nedávne štúdie využívajúce elektrónovú mikroskopiu, tento neobvyklý efekt je spôsobený prítomnosťou nanočastíc zlata a striebra v skle. Preto môžeme bezpečne povedať, že Lycurgus Cup je vyrobený z nanokompozitného materiálu.
Ako sa ukázalo, v stredoveku sa do skla často pridával kovový nano-prach na výrobu vitráží. Variácie farby skiel závisia od rozdielov v pridaných časticiach - od charakteru použitého kovu a veľkosti jeho častíc. Nedávno sa zistilo, že tieto sklá majú tiež baktericídne vlastnosti, t.j. nielenže poskytujú krásnu hru svetla v miestnosti, ale tiež dezinfikujú prostredie.
Ak sa pozrieme na históriu vývoja vedy z historického hľadiska, potom môžeme na jednej strane označiť spoločný vektor - prenikanie prírodných vied "do hlbín" hmoty. Pohyb pozdĺž tohto vektora je určený vývojom nástrojov dohľadu. Spočiatku ľudia študovali obyčajný svet, pre ktorého pozorovanie nebolo potrebné špeciálne zariadenia. Pri pozorovaní na tejto úrovni boli položené základy biológie (klasifikácia živého sveta, C. Linnaeus a ďalšie), bola vytvorená teória evolúcie (C. Darwin, 1859). Keď sa objavil ďalekohľad, ľudia mohli vykonávať astronomické pozorovania (G. Galileo, 1609). Výsledkom toho bol zákon sveta a klasická mechanika (I. Newton, 1642 - 1727). Keď sa objavil Leeuwenhoekov mikroskop (1674), ľudia vstúpili do mikrokozmu (rozsah veľkosti 1 mm - 0,1 mm). Spočiatku to bola len kontemplácia malých, neviditeľných organizmov. Až na konci XIX storočia bol L. Pasteur prvý, kto objavil charakter a funkcie mikroorganizmov. Približne v rovnakom čase (koniec XIX - začiatok XX storočia) nastala revolúcia vo fyzike. Vedci začali prenikať do atómu, študovať jeho štruktúru. Opäť to bolo spôsobené vznikom nových metód a nástrojov, v ktorých sa začali používať najmenšie častice hmoty. V roku 1909, s použitím častíc alfa (jadrá hélia, ktoré majú veľkosť asi 10–13 m), sa Rutherfordovi podarilo „vidieť“ jadro zlatého atómu. Planétový model Bohr-Rutherfordovho atómu, vytvorený na základe týchto experimentov, poskytuje živý obraz enormnosti „voľného“ miesta v atóme, ktorý je pomerne porovnateľný s priestorovou prázdnotou slnečnej sústavy. Je to práve prázdnota takých príkazov, ktoré Feynman myslel vo svojej prednáške. S pomocou rovnakých α-častíc v roku 1919 Rutherford uskutočnil prvú jadrovú reakciu na premenu dusíka na kyslík. Fyzici teda vstúpili do intervalov veľkosti piko- a femto-1 a pochopenie štruktúry hmoty na atómovej a subatomárnej úrovni viedlo k vytvoreniu kvantovej mechaniky v prvej polovici minulého storočia.
Historicky sa stalo, že na veľkostnej škále (obr. 2) boli prakticky všetky oblasti výskumu „pokryté“, okrem oblasti nano-rozmerov. Svet však nie je bez šikovných ľudí. Na začiatku 20. storočia publikoval W. Ostwald knihu „Svet obchvatných hodnôt“, ktorá sa zaoberala novou oblasťou chémie v tom čase - koloidnou chémiou, ktorá sa zaoberala konkrétne nanometrovými časticami (hoci tento termín ešte nebol použitý). Už v tejto knihe poznamenal, že fragmentácia hmoty v určitom bode vedie k novým vlastnostiam, že vlastnosti celého materiálu závisia od veľkosti častíc.
Na začiatku dvadsiateho storočia neboli schopní „vidieť“ častice tejto veľkosti, pretože ležia pod hranicami riešiteľnosti svetelného mikroskopu. Preto nie je náhodou, že vynález M. Knolla a E. Ruska v roku 1931 elektrónového mikroskopu je považovaný za jeden z počiatočných míľnikov vo vývoji nanotechnológie. Až potom bolo ľudstvo schopné „vidieť“ objekty submikrónových a nanometrických rozmerov. A potom všetko padne na miesto - hlavné kritérium, ktorým ľudstvo prijíma (alebo neprijíma) žiadne nové fakty a javy, je vyjadrené v slovách Tomáša neveriaceho: "Kým nevidím, neverím." 2
Ďalší krok bol vykonaný v roku 1981 - G. Binnig a G. Rohrer vytvorili skenovací tunelový mikroskop, ktorý umožnil nielen získať obraz jednotlivých atómov, ale aj manipulovať s nimi. To znamená, že technológia bola vytvorená, o čom hovoril R. Feynman vo svojej prednáške. Vtedy to bola doba nanotechnológie.
Všimnite si, že tu máme opäť rovnaký príbeh. Opäť platí, že je bežné, že ľudstvo ignoruje skutočnosť, že aspoň trochu, to je pred jeho čas. 3 Tu, na príklade nanotechnológie, sa ukazuje, že nenašli nič nové, len začali lepšie chápať, čo sa deje okolo, čo už v dávnych dobách ľudia robili, aj keď nevedome, alebo skôr vedome (vedeli, čo chcú dostať), ale bez pochopenia fyziky a chémie tohto fenoménu. Ďalšou otázkou je, že dostupnosť technológie ešte neznamená pochopenie podstaty procesu. Ocel bola schopná dlho variť, ale pochopenie fyzikálnych a chemických základov oceliarstva prišlo oveľa neskôr. Tu si môžete spomenúť, že tajomstvo Damaškovej ocele nie je doteraz otvorené. Tu je ďalšia hypostáza - vieme, čo potrebujeme, ale nevieme ako. Takže vzťah medzi vedou a technológiou nie je vždy jednoduchý.
Kto sa prvýkrát zaoberal nanomateriálmi v ich modernom zmysle? V roku 1981 americký vedec G. Glater najprv použil definíciu „nanokryštalického“. Vypracoval koncepciu tvorby nanomateriálov a vyvinul ju v sérii prác z rokov 1981–1986, predstavil pojmy „nanokryštalické“, „nanostruktúrované“, „nanofázy“ a „nanokompozitné“ materiály. Hlavný dôraz v týchto prácach bol kladený na rozhodujúcu úlohu mnohých rozhraní v nanomateriáloch ako základu pre zmenu vlastností tuhých látok.
Jednou z najdôležitejších udalostí v histórii nanotechnológie 4 a vývoja ideológie nanočastíc bolo aj objavenie uhlíkových nanostruktúr - fullerénov a uhlíkových nanotrubíc v polovici 80. rokov - začiatkom 90. rokov 20. storočia, ako aj objav grafénu v XXI. Storočí. 5
Ale späť k definíciám.
Spočiatku bolo všetko veľmi jednoduché. V roku 2000 americký prezident B. Clinton podpísal Národnú iniciatívu pre nanotechnológie, ktorá definuje: nanotechnológie zahŕňajú vytváranie technológií a výskum na úrovni atómovej, molekulárnej a makromolekulovej v rozsahu od 1 do 100 nm pre pochopenie základov javov a vlastností materiálov na úrovni nanoúrovne, ako aj vytvorenie a použitie štruktúr, zariadení a systémov s novými vlastnosťami a funkciami určenými ich veľkosťou.
V roku 2003 sa britská vláda obrátila na Kráľovskú spoločnosť 6 a Kráľovskú akadémiu inžinierstva 7 so žiadosťou vyjadriť svoj názor na potrebu rozvoja nanotechnológie, zhodnotiť výhody a problémy, ktoré by ich vývoj mohol spôsobiť. Takáto správa s názvom „Nanoveda a nanotechnológie: príležitosti a neistoty“ sa objavila v júli 2004, a pokiaľ vieme, po prvýkrát, boli poskytnuté samostatné definície nanovied a nanotechnológií:
Nanoveda je štúdium javov a objektov na úrovni atómovej, molekulárnej a makromolekulovej, ktorých vlastnosti sa výrazne odlišujú od vlastností ich makroanalógov. Nanotechnológie sú návrh, charakterizácia, výroba a použitie konštrukcií, zariadení a systémov, ktorých vlastnosti sú určené ich tvarom a veľkosťou na úrovni nanometrov.
Pojem „nanotechnológia“ je teda chápaný ako súbor technologických metód, ktoré vám umožňujú vytvárať nano-objekty a / alebo s nimi manipulovať. Zostáva len definovať nanoobjekty. Ukázalo sa však, že to nie je také jednoduché, takže väčšina tohto článku je venovaná práve tejto definícii.
Na začiatok uvádzame formálnu definíciu, ktorá je v súčasnosti najpoužívanejšia:
Nano-objekty (nanočastice) sa nazývajú objekty (častice) s charakteristickou veľkosťou 1 - 100 nanometrov v najmenej jednom rozmere.
Zdá sa, že všetko je dobré a jasné, nie je jasné, prečo je daná taká pevná definícia dolnej a hornej hranice 1 a 100 nm? Zdá sa, že je zvolená dobrovoľne, obzvlášť podozrivo nastavená horná hranica. Prečo nie 70 alebo 150 nm? Koniec koncov, vzhľadom na rôznorodosť nanoobjektov v prírode, hranice nano-miesta veľkostnej škály môžu a mali by byť výrazne rozmazané. A vo všeobecnosti, v prírode, bez akýchkoľvek presných hraníc je nemožné - niektoré objekty hladko prúdia do iných, a to sa deje v určitom intervale, a nie v určitom bode.
Skôr než sa budeme rozprávať o hraniciach, snažme sa pochopiť, čo je v pojme „nanoobjekt“ obsiahnutý fyzický význam, prečo by sa mal rozlišovať podľa samostatnej definície?
Ako bolo uvedené vyššie, až na konci dvadsiateho storočia sa pochopenie, že nanočasticová štruktúra hmoty má stále svoje vlastné vlastnosti, že na tejto úrovni hmoty majú iné vlastnosti, ktoré sa nevyskytujú v makrokozme, začalo objavovať (alebo skôr v mysli). Je veľmi ťažké preložiť niektoré anglické výrazy do ruštiny, ale v angličtine existuje pojem „hromadný materiál“, ktorý sa dá približne preložiť ako „veľké množstvo látky“, „hromadná látka“, „nepretržité médium“. Takže niektoré vlastnosti "sypkých materiálov" s poklesom veľkosti jeho častíc môžu začať meniť, keď dosiahne určitú veľkosť. V tomto prípade sa hovorí, že prebieha prechod na nanostát látky, nanomateriálov.
To sa deje preto, že ako sa zmenšuje veľkosť častíc, podiel atómov nachádzajúcich sa na ich povrchu a ich podiel na vlastnostiach objektu sa stávajú významnými a rastú s ďalším zmenšením veľkosti (obr. 3).
Prečo však zvýšenie podielu povrchových atómov významne ovplyvňuje vlastnosti častíc?
Takzvané povrchové javy sú známe už dlhú dobu - povrchové napätie, kapilárne javy, povrchová aktivita, zmáčanie, adsorpcia, adhézia atď. Celý súbor týchto javov je spôsobený tým, že sily interakcie medzi časticami, ktoré tvoria telo, nie sú na svojom povrchu kompenzované (Obr. 4 ). Inými slovami, atómy na povrchu (kryštál alebo kvapalina - nezáleží na nich) sú v špeciálnych podmienkach. Napríklad v kryštáloch pôsobia sily, ktoré ich spôsobujú, že sú v uzloch kryštálovej mriežky, len zdola. Preto sa vlastnosti týchto "povrchových" atómov odlišujú od vlastností tých istých atómov vo veľkom.
Pretože počet povrchových atómov v nanoobjektoch prudko narastá (obr. 3), ich príspevok k vlastnostiam nanoobjektu sa stáva rozhodujúcim a zvyšuje sa s ďalším poklesom veľkosti objektu. To je jeden z dôvodov, prečo sa na nanoúrovni prejavujú nové vlastnosti.
Ďalším dôvodom diskutovanej zmeny vlastností je, že na tejto dimenzionálnej úrovni sa zákony kvantovej mechaniky začínajú prejavovať, to znamená, že úroveň nano-dimenzií je úroveň prechodu, teda prechod od vlády klasickej mechaniky k panovaniu kvantovej mechaniky. A ako je dobre známe, najviac nepredvídateľné sú prechodné štáty.
V polovici 20. storočia sa ľudia naučili pracovať s množstvom atómov, ako aj s jedným atómom.
Následne sa ukázalo, že „malá skupina atómov“ je niečo iné, nie celkom podobné buď hmotnosti atómov, alebo jednému atómu.
Vedci a technológovia sú s týmto problémom po prvý raz úzko konfrontovaní v oblasti fyziky polovodičov. V snahe o miniaturizáciu dosiahli častice takej veľkosti (niekoľko desiatok nanometrov a menej), pri ktorých sa ich optické a elektronické vlastnosti začali výrazne odlišovať od častíc častíc „obyčajných“ veľkostí. Vtedy sa nakoniec ukázalo, že rozsah „nanoúrovne“ je osobitná oblasť, ktorá sa líši od oblasti existencie častíc alebo kontinua.
Preto vo vyššie uvedených definíciách nanovied a nanotechnológií je najvýznamnejšia indikácia, že „skutočné nano“ začína objavovaním nových vlastností látok spojených s prechodom na tieto váhy a líšiacimi sa od vlastností sypkých materiálov. To je najzákladnejšia a najdôležitejšia kvalita nanočastíc, pričom hlavný rozdiel medzi nimi a mikročasticami je objavenie sa v podstate nových vlastností v nich, ktoré sa neprejavujú v iných veľkostiach. Dali sme už literárne príklady, túto techniku používame ešte raz, aby sme vizuálne ukázali a zdôraznili rozdiely medzi makro, mikro a nanoobjektmi.
Vráťme sa k literárnym príkladom. Často sa hrdina Leskova Levsha spomína ako „raný“ nanotechnológ. To je však nesprávne. Hlavným úspechom Lefty je to, že kované malé nechty ["Pracoval som menšie ako tieto podkovy: som kované nechty, s ktorými sú podkovy upchaté, nie je tam žiadny malý rozsah môže mať"]. Ale tieto nechty, aj keď veľmi malé, zostali nechty, nestratili svoju hlavnú funkciu - držať podkovy. Takže príklad Levsha je príkladom miniaturizácie (mikrominiaturizácie, ak sa vám páči), to znamená zmenšenie veľkosti objektu bez zmeny jeho funkčných a iných vlastností.
A vyššie uvedený príbeh B. Zhitkov presne popisuje zmenu vlastností:
„Potreboval som natiahnuť tenký drôt - to je tá hrúbka, ktorá by pre moje živé ruky bola ako vlasy. Pracoval som a pozrel som sa cez mikroskop, pretože medené ramená boli pretiahnuté cez meď. To je tenšie, tenšie - stále sa musí päťkrát natiahnuť - a potom bol drôt roztrhaný. Ani sa nezlomila - rozpadla sa ako z hliny. Rozptýlené v jemnom piesku. To je slávny pre jeho sčervenanie medi.
Všimnite si, že v článku Wikipédie v článku o nanotechnológii sa ako jeden príklad zmeny vlastností s klesajúcou veľkosťou uvádza len zvýšenie tuhosti medi. (Zaujímalo by ma, ako sa B. Zhitkov dozvedel o tom v roku 1931?)
Na konci dvadsiateho storočia sa konečne prejavila existencia určitej oblasti veľkosti častíc hmoty - oblasti nano-rozmerov. Fyzici, objasňujúc definíciu nanoobjektov, tvrdia, že horná hranica nano-miesta veľkostnej škály sa zrejme zhoduje s veľkosťou prejavu tzv. Nízkorozmerných účinkov alebo účinkom znižovania rozmeru.
Pokúsme sa urobiť spätný preklad posledného vyhlásenia z jazyka fyzikov do univerzálneho jazyka.
Žijeme v trojdimenzionálnom svete. Všetky skutočné objekty okolo nás majú určité rozmery vo všetkých troch dimenziách, alebo, ako hovoria fyzici, majú rozmer 3.
Urobme nasledujúci experiment myslenia. Vyberte si trojrozmernú, trojrozmernú vzorku nejakého materiálu, najlepšie zo všetkých - homogénny kryštál. Nech je to kocka s dĺžkou hrany 1 cm, ktorá má určité fyzikálne vlastnosti, ktoré nezávisia od jej veľkosti. V blízkosti vonkajšieho povrchu našej vzorky sa vlastnosti môžu líšiť od vlastností v objeme. Relatívny podiel povrchových atómov je však malý, a preto môže byť zanedbaný príspevok povrchovej zmeny vlastností (práve táto požiadavka znamená v jazyku fyzikov, že vzorka je objemná). Teraz rozdeľujeme kocku na polovicu - jej dve charakteristické veľkosti zostanú rovnaké a jedna, nech je to výška d, sa zníži o 2 krát. Čo sa stane s vlastnosťami vzorky? Nezmenia sa. Zopakujeme tento experiment znova a zmeriame záujem, ktorý nás zaujíma. Dostaneme rovnaký výsledok. Opakovane opakujeme experiment, konečne dosiahneme určitú kritickú veľkosť d *, pod ktorou začne nameraná vlastnosť závisieť od veľkosti d. Prečo? Keď d ≤ d *, podiel podielu povrchových atómov na vlastnostiach sa stáva významným a bude ďalej rásť s ďalším poklesom d.
Fyzici hovoria, že pre d ≤ d * v našej vzorke je pozorovaný kvantový efekt v jednej dimenzii. Pre nich už naša vzorka nie je trojdimenzionálna (čo znie absurdne ku každému obyčajnému človeku, pretože náš d, aj keď malý, nie je rovný nule!), Jeho rozmer je redukovaný na dva. Samotná vzorka sa nazýva kvantová rovina, alebo kvantová dobre, analogicky s pojmom „potenciálny dobre“, ktorý sa často používa vo fyzike.
Ak je v nejakej vzorke d ≤ d * v dvoch dimenziách, potom sa nazýva jednorozmerný kvantový objekt alebo kvantový reťazec alebo kvantový drôt. Nulovo-rozmerné objekty alebo kvantové bodky, d ≤ d * vo všetkých troch rozmeroch.
Prirodzene, kritická veľkosť d * nie je konštantná pre rôzne materiály a dokonca pre jeden materiál sa môže výrazne líšiť v závislosti na tom, ktoré vlastnosti sme merali v našom experimente, alebo inými slovami, ktoré z kritických rozmerových charakteristík fyzikálnych javov určujú táto vlastnosť (voľná dráha elektrónov fonónov, vlnová dĺžka de Broglie, difúzna dĺžka, hĺbka prenikania vonkajšieho elektromagnetického poľa alebo akustické vlny atď.).
Ukazuje sa však, že pri všetkých rôznych javoch vyskytujúcich sa v organických a anorganických materiáloch v živej a neživej prírode leží hodnota d * približne v rozsahu 1–100 nm. „Nano-objekt“ („nanostruktúra“, „nanočastice“) je teda len ďalšou verziou pojmu „štruktúra kvantovej veľkosti“. Toto je objekt s d ≤ d * aspoň v jednom rozmere. Ide o častice so zníženým rozmerom, častice s vyšším podielom povrchových atómov. Je teda logickejšie klasifikovať ich podľa stupňa redukcie rozmeru: 2D - kvantové roviny, 1D - kvantové vlákna, 0D - kvantové bodky.
Celá škála zmenšených rozmerov sa dá ľahko vysvetliť a hlavná vec je experimentálne pozorovať príklad uhlíkových nanočastíc.
Objav uhlíkových nanostruktúr bol veľmi dôležitým medzníkom vo vývoji koncepcie nanočastíc.
Uhlík je len jedenástym najbežnejším prvkom v prírode, avšak vzhľadom na jedinečnú schopnosť jeho atómov navzájom sa kombinovať a tvoriť dlhé molekuly, ktoré zahŕňajú iné prvky ako náhrady, sa objavil obrovský počet organických zlúčenín a samotný život. Aj keď sa uhlík môže kombinovať len so sebou, môže generovať veľkú množinu rôznych štruktúr s veľmi rôznorodými vlastnosťami - tzv. Napríklad diamant je meradlom priehľadnosti a tvrdosti, dielektrika a tepelného izolátora. Grafit je však ideálnym „absorbérom“ svetla, super mäkkým materiálom (v určitom smere), jedným z najlepších vodičov tepla a elektriny (v rovine kolmej na smer uvedený vyššie). Oba tieto materiály však pozostávajú len z atómov uhlíka!
Ale to všetko je na makro úrovni. Prechod na nanoúrovňu otvára nové jedinečné vlastnosti uhlíka. Ukázalo sa, že „láska“ atómov uhlíka je taká veľká, že môžu bez účasti iných prvkov tvoriť celý rad nanostruktúr, ktoré sa navzájom líšia, vrátane rozmerov. Tieto zahŕňajú fullerény, grafén, nanotrubice, nanokoóny atď. (Obr. 5).
Poznamenávame, že uhlíkové nanostruktúry sa môžu nazývať „skutočné“ nanočastice, pretože v nich, ako je zrejmé z obr. 5 ležia všetky atómy na povrchu.
Ale späť k samotnému grafitu. Grafit je teda najbežnejšia a termodynamicky stabilná modifikácia elementárneho uhlíka s trojrozmernou kryštálovou štruktúrou pozostávajúcou z paralelných atómových vrstiev, z ktorých každá je hustým balením šesťuholníkov (obr. 6). Na vrcholoch každého takého šesťuholníka je atóm uhlíka a strany šesťuholníkov graficky odrážajú silné kovalentné väzby 9 medzi atómami uhlíka, ktorých dĺžka je 0,142 nm. Vzdialenosť medzi vrstvami je však dosť veľká (0,344 nm), a preto je spojenie medzi vrstvami dosť slabé (v tomto prípade hovoria o van der Waalsovej interakcii 10).
Takáto kryštálová štruktúra vysvetľuje vlastnosti fyzikálnych vlastností grafitu. Po prvé, nízka tvrdosť a schopnosť ľahko stratifikovať do najmenších škál. Napríklad, ceruzky sú napísané ceruzkami, ktorých grafitové šupky, odlupujúce sa, zostávajú na papieri. Po druhé, vyššie uvedená výrazná anizotropia fyzikálnych vlastností grafitu a predovšetkým jeho elektrická vodivosť a tepelná vodivosť.
Ktorákoľvek z vrstiev trojrozmernej štruktúry grafitu môže byť považovaná za obrovskú rovinnú štruktúru s rozmerom 2D. Táto dvojrozmerná štruktúra, postavená len z atómov uhlíka, nazývaná "grafén". Je ľahké získať takúto štruktúru „relatívne“, aspoň v mentálnom experimente. Vezmite si grafitové ceruzkové pero a začnite písať. Výška d bridlice sa zníži. Ak je dosť trpezlivosti, potom sa v určitom bode hodnota d rovná d * a dostaneme kvantovú rovinu (2D).
Dlhodobo je problém stability plochých dvojrozmerných štruktúr vo voľnom stave (bez substrátu) všeobecne a najmä grafénu, ako aj elektronických vlastností grafénu, predmetom teoretických štúdií. Najnovšie, v roku 2004, skupina fyzikov na čele s A. Geimom a K. Novoselovom dostala prvé vzorky grafénu, ktoré v tejto oblasti urobili revolúciu, pretože sa ukázalo, že takéto dvojrozmerné štruktúry sú najmä schopné vykazovať ohromujúce elektronické vlastnosti, kvalitatívne odlišné od všetkých predtým pozorovaných. Preto dnes stovky experimentálnych skupín skúmajú elektronické vlastnosti grafénu.
Ak hodíme grafenovú vrstvu, monoatomickú v hrúbke, do valca tak, aby sa šesťuholníková mriežka atómov uhlíka uzavrela bez švov, potom „konštruujeme“ jednovrstvovú uhlíkovú nanotrubicu. Experimentálne je možné získať jednovrstvové nanotrubice s priemerom 0,43 až 5 nm. Charakteristickými vlastnosťami geometrie nanotrubíc sú záznamové hodnoty špecifického povrchu (v priemere
1600 m2 / g pre jednostenné rúrky) a pomer dĺžky k priemeru (100 000 a viac). Nanotrubice sú teda 1D nanoobjekty - kvantové vlákna.
V experimentoch boli tiež pozorované viacvrstvové uhlíkové nanorúrky (obr. 7). Skladajú sa z koaxiálnych valcov vložených jeden do druhého, ktorých steny sú vo vzdialenosti (asi 3,5 Á), v blízkosti medziplanárnej vzdialenosti grafitu (0,344 nm). Počet stien sa môže pohybovať od 2 do 50.
Ak vložíte kus grafitu do atmosféry inertného plynu (hélium alebo argón) a potom osvetlíte lúč vysoko výkonného pulzného lasera alebo koncentrovaného slnečného svetla, môžete odpariť materiál nášho grafitového terča (všimnite si, že na tento účel musí byť povrchová teplota terča aspoň 2700 ° C), Za takýchto podmienok sa nad cieľovým povrchom vytvára plazma, pozostávajúca z jednotlivých atómov uhlíka, ktorá je strhávaná prúdom studeného plynu, čo vedie k ochladzovaniu plazmy a tvorbe uhlíkových klastrov. Ukazuje sa teda, že za určitých podmienok klastrovania sú atómy uhlíka uzavreté, aby vytvorili sférickú kostru molekuly C60 rozmer 0D (t.j. kvantová bodka), už znázornená na obr. 1.
Taká spontánna tvorba molekuly C60 v uhlíkovej plazme bol objavený v spoločnom experimente G. Krota, R. Curla a R. Smoliho, ktorý sa uskutočnil počas desiatich dní v septembri 1985, zaslaním zvedavého čitateľa do knihy E. A. Katza „Fullerény, uhlíkové nanotrubice a nanoklastre: Rodokmeňové formy a myšlienky “, ktoré podrobne opisujú fascinujúcu históriu tohto objavu a udalosti, ktoré mu predchádzali (s krátkymi exkurziami do dejín vedy až po renesanciu a dokonca aj antiku), a tiež vysvetľujú motiváciu podivného na prvý pohľad (a len na prvý pohľad). Oleje Buckminsterfulleren sú na počesť architekta R. Buckminstera Fullera (pozri tiež knihu [Piotrovsky, Kiselev, 2006]).
Následne sa zistilo, že existuje celá skupina uhlíkových molekúl - fullerénov - vo forme konvexnej polyedry pozostávajúcej len zo šesťuholníkových a päťuholníkových plôch (obr. 8).
Bol to objav fullerénov, ktorý bol akýmsi magickým "zlatým kľúčom" pre nový svet nanometrických štruktúr z čistého uhlíka, ktorý v tejto oblasti spôsobil explóziu práce. K dnešnému dňu, veľké množstvo rôznych uhlíkových klastrov s fantastickým (v doslovnom zmysle slova!) Rôznorodosť štruktúry a vlastností boli objavené.
Ale späť k nanomateriálom.
Nanomateriály sú materiály, ktorých štruktúrnymi jednotkami sú nanoobjekty (nanočastice). Obrazne povedané, výstavba nanomateriálu je z tehál-nanoobjektov. Preto je najproduktívnejšie klasifikovať nanomateriály rozmerom samotnej nanomateriálnej vzorky (vonkajšie rozmery matrice) a rozmerom nanoobjektov, ktoré ju tvoria. Najpodrobnejšia klasifikácia tohto druhu je uvedená v [Pokropivny, Skorokhod, 2008]. 36 tried nanostruktúr prezentovaných v tomto príspevku opisuje celú škálu nanomateriálov, z ktorých niektoré (ako vyššie uvedené fullerény alebo uhlíkové nano-píky) už boli úspešne syntetizované a niektoré stále čakajú na ich experimentálnu realizáciu.
Môžeme teda presne definovať pojmy „nanoveda“, „nanotechnológia“ a „nanomateriály“, o ktoré sa zaujímame len vtedy, ak chápeme, čo je to „nanoobjekt“.
"Nano-objekt", podľa poradia, má dve definície. Prvý, jednoduchší (technologický): ide o objekty (častice) s charakteristickou veľkosťou približne 1-100 nanometrov v aspoň jednom rozmere. Druhá definícia, vedeckejšia, fyzikálna: objekt so zmenšeným rozmerom (ktorý má d ≤ d * aspoň v jednom rozmere).
Pokiaľ vieme, neexistujú žiadne iné definície.
Nemôže však zasiahnuť oko, ale skutočnosť, že vedecká definícia má vážnu nevýhodu. Menovite: v ňom, na rozdiel od technologického, je určená iba horná hranica nano-rozmerov. Mala by existovať dolná hranica? Podľa nášho názoru by to samozrejme malo byť. Prvý dôvod existencie dolnej hranice priamo vyplýva z fyzickej podstaty vedeckej definície nanoobjektu, pretože väčšina účinkov znižovania rozmerov diskutovaných vyššie je dôsledkom kvantového obmedzenia alebo javov rezonančného charakteru. Inými slovami, sú pozorované vtedy, keď sa charakteristické dĺžky účinku a veľkosť objektu zhodujú, to znamená nielen pre d ≤ d *, ktoré už bolo diskutované, ale súčasne len vtedy, ak veľkosť d presahuje určitú dolnú hranicu d ** (d **). ≤ d ≤ d *). Je zrejmé, že hodnota d * sa môže líšiť pre rôzne javy, ale musí prekročiť veľkosť atómov.
Toto ilustrujeme príkladom zlúčenín uhlíka. Polycyklické aromatické uhľovodíky (PAH) ako naftalén, benzpyrén, chryzén atď. Sú formálne analógmi grafénu. Okrem toho má najväčší známy PAH všeobecný vzorec C222H44 a diagonálne obsahuje 10 benzénových kruhov. Nemajú však tie úžasné vlastnosti, ktoré má grafén, a nemožno ich považovať za nanočastice. To isté platí pre nanodiamóny: až
4 - 5 nm sú nanodiamóny, ale blízko týchto hraníc, a dokonca i mimo nich, sú vhodné vyššie diamandoidy (analógy adamantánu, ktoré majú ako základ štruktúry kondenzované diamantové bunky).
Takže: ak je v limite veľkosť objektu vo všetkých troch rozmeroch rovná veľkosti atómu, potom napríklad kryštál zložený z takýchto 0-rozmerných objektov nebude nanomateriál, ale obyčajný atómový kryštál. To je zrejmé. Ako je zrejmé, skutočnosť, že počet atómov v nanoobjektu by mal stále prekročiť jeden. Ak nanobjekt má všetky tri hodnoty d menšie ako d **, prestáva byť. Takýto objekt by mal byť opísaný v jazyku opisu jednotlivých atómov.
A ak nie všetky tri veľkosti, ale iba jeden, napríklad? Zostáva takýto objekt nanoobjektom? Samozrejme, že áno. Takýmto objektom je napríklad už spomínaný grafén. Skutočnosť, že charakteristická veľkosť grafénu v jednom rozmere sa rovná priemeru atómu uhlíka, ho nezbavuje vlastností nanomateriálov. A tieto vlastnosti sú absolútne jedinečné. Bola meraná vodivosť, Shubnikov-de Haasov efekt, kvantový Hallov efekt v grafénových filmoch atómovej hrúbky. Experimenty potvrdili, že grafén je polovodič s nulovou medzerou pásma, zatiaľ čo v miestach kontaktu medzi valenciou a vodivými pásmi je energetické spektrum elektrónov a dier lineárne ako funkcia vlnového vektora. Takéto spektrum má častice s nulovou účinnou hmotnosťou, najmä fotóny, neutrína, relativistické častice. Rozdiel medzi fotónmi a bezmasými nosičmi v graféne je ten, že tieto sú fermióny a sú nabité. V súčasnosti nie sú medzi známymi elementárnymi časticami žiadne analógy týchto masovo nabitých Diracových fermionov. Dnes je grafén veľmi zaujímavý tak pre testovanie súboru teoretických predpokladov z oblasti kvantovej elektrodynamiky, ako aj teórie relativity a pre vytváranie nových nanoelektronických zariadení, najmä balistických a jednoelektrónových tranzistorov.
Pre našu diskusiu je veľmi dôležité, že najbližšie k konceptu nanoobjektu je dimenzionálna oblasť, v ktorej sa realizujú tzv. Mesoskopické javy. Toto je oblasť s minimálnou veľkosťou, pre ktorú je rozumné hovoriť o vlastnostiach jednotlivých atómov alebo molekúl, ale o vlastnostiach materiálu ako celku (napríklad pri určovaní teploty, hustoty alebo vodivosti materiálu). Mezoskopické rozmery spadajú do rozsahu 1–100 nm. (Predpona "mezo" pochádza z gréckeho slova "priemer", medzistupňa medzi atómovými a makroskopickými rozmermi.)
Každý vie, že psychológia sa zaoberá správaním jednotlivcov a sociológiou - správaním sa veľkých skupín ľudí. Takže vzťah v skupine 3-4 ľudí možno opísať analogicky ako mesoyavleniya. Rovnako ako je uvedené vyššie, malá skupina atómov nie je podobná „halde“ atómov, ani jednému atómu.
Treba poznamenať, že je dôležité poznamenať, že ide o ďalšiu dôležitú vlastnosť vlastností nanoobjektov. Napriek tomu, že na rozdiel od grafénu, uhlíkové nanotrubice a fullerény sú formálne 1- a 0-rozmerné objekty, ale to nie je úplne pravda. Alebo skôr, nie tak. Faktom je, že nanotrubica je rovnaká jednodielna vrstva grafénu 2D, ktorá je navinutá do valca. 11 Fullerén je uhlíková 2D vrstva monoatomovej hrúbky, uzavretá na povrchu gule. To znamená, že vlastnosti nanoobjektov v podstate závisia nielen od ich veľkosti, ale aj od topologických vlastností - jednoducho povedané, od ich tvaru.
Správna vedecká definícia nanoobjektu by teda mala byť nasledovná:
Ide o objekt, ktorý má aspoň jeden z rozmerov ≤ d *, pričom aspoň jeden z rozmerov presahuje d **. Inými slovami, objekt je dostatočne veľký na to, aby mal makro vlastnosti látky, ale zároveň sa vyznačuje nižším rozmerom, t.j. aspoň jedno z meraní je dostatočne malé na to, aby sa hodnoty týchto vlastností veľmi odlišovali od zodpovedajúcich vlastností makro objektov z tej istej látky, výrazne závisí od veľkosti a tvaru objektu. V tomto prípade sa presné hodnoty rozmerov d * a d ** môžu líšiť nielen od látky k látke, ale aj od rôznych vlastností tej istej látky.
Skutočnosť, že tieto úvahy nie sú v žiadnom prípade scholastické (ako „koľko pieskov začína halda?“), Ale má hlboký význam pre pochopenie jednoty vedy a kontinuity sveta okolo nás, je zrejmé, ak obrátime našu pozornosť na organické nanoobjekty.
Vyššie, považovali sme len anorganické relatívne homogénne materiály, a už tam nebolo všetko tak jednoduché. Ale na Zemi je obrovské množstvo hmoty, ktoré nie je len ťažké, ale nie homogénne. Hovoríme o biologických štruktúrach a všeobecne o živej hmote.
V „Národnej iniciatíve pre nanotechnológie“, ako jeden z dôvodov osobitného záujmu v oblasti nanotechnológií, sa uvádza:
Keďže systémová organizácia hmoty na úrovni nanoúrovne je kľúčovým znakom biologických systémov, nanovedy a technológie umožnia začlenenie umelých komponentov a súborov do buniek, čím sa vytvoria nové štruktúrne organizované materiály založené na napodobňovaní metód samo-montáže v prírode.
Pokúsme sa teraz zistiť, aký význam má pojem „nanoúrovňa“ v aplikácii na biológiu, s prihliadnutím na to, že pri prechode na tento interval veľkosti sa vlastnosti musia zásadne alebo dramaticky zmeniť. Najprv však pripomíname, že k nanoregiónu možno pristupovať dvoma spôsobmi: „zhora nadol“ (drvenie) alebo „zdola nahor“ (syntéza). Hnutie „zdola nahor“ pre biológiu nie je ničím iným ako tvorbou biologicky aktívnych komplexov z jednotlivých molekúl.
V krátkosti zvážte chemické väzby, ktoré určujú štruktúru a tvar molekuly. Prvá a najsilnejšia je kovalentná väzba, charakterizovaná prísnou smerovosťou (len od jedného atómu k druhému) a určitou dĺžkou, ktorá závisí od typu väzby (single, double, triple, atď.). Sú to kovalentné väzby medzi atómami, ktoré určujú „primárnu štruktúru“ akejkoľvek molekuly, to znamená, ktoré atómy a v akom poradí sú navzájom prepojené.
Existujú však aj iné typy väzieb, ktoré definujú, čo sa nazýva sekundárna štruktúra molekuly, jej tvar. Toto je primárne vodíková väzba - väzba medzi polárnym atómom a atómom vodíka. Je najbližšie kovalentnej väzbe, pretože je tiež charakterizovaná určitou dĺžkou a smerovosťou. Táto väzba je však slabá, jej energia je rádovo nižšia ako energia kovalentnej väzby. Zvyšné typy interakcií sú nesmerové a nie sú charakterizované dĺžkou vytvorených väzieb, ale rýchlosťou poklesu väzbovej energie so vzrastajúcou vzdialenosťou medzi interagujúcimi atómami (interakcia na dlhé vzdialenosti). Iónová väzba je interakcia na dlhé vzdialenosti, van der Waalsove interakcie sú krátke. Ak sa teda vzdialenosť medzi dvomi časticami r zvýši, v prípade iónovej väzby sa príťažlivosť zníži na 1 / r 2 od počiatočnej hodnoty, v prípade uvedenej van der Waalsovej interakcie viac ako raz - na 1 / r 3 alebo viac (na 1 / r 12). Vo všeobecnosti všetky tieto interakcie môžu byť definované ako intermolekulové interakcie.
Teraz zvážte pojem "biologicky aktívna molekula". Treba si uvedomiť, že samotná molekula látky je zaujímavá len pre chemikov a fyzikov. Zaujíma ich štruktúra („primárna štruktúra“), jej forma („sekundárna štruktúra“), také makroskopické ukazovatele, ako napríklad stav agregácie, rozpustnosti, teploty topenia a varu atď., A mikroskopické 12 (elektronické efekty a vzájomný vplyv atómov v danej molekule, spektrálne vlastnosti ako prejav týchto interakcií). Inými slovami, hovoríme o štúdiu vlastností, ktoré sa v zásade prejavujú jednou molekulou. Pripomeňme, že molekula je podľa definície najmenšia častica látky, ktorá nesie svoje chemické vlastnosti.
Z hľadiska biológie „izolovaná“ molekula (v tomto prípade nezáleží na tom, či ide o jednu molekulu alebo určité množstvo identických molekúl) nie je schopná vykazovať žiadne biologické vlastnosti. Táto práca znie skôr paradoxne, ale pokúsime sa to zdôvodniť.
Zvážte to na príklade enzýmov - proteínových molekúl, ktoré sú biochemickými katalyzátormi. Napríklad hemoglobínový enzým, ktorý poskytuje transport kyslíka do tkanív, sa skladá zo štyroch proteínových molekúl (podjednotiek) a jednej takzvanej prostetickej skupiny - hemu, ktorý obsahuje atóm železa, ktorý je nekovalentne spojený s proteínovými podjednotkami hemoglobínu.
Hlavným, alebo skôr rozhodujúcim príspevkom k interakcii proteínových podjednotiek a drahokamu, interakcia vedúca k tvorbe a stabilite supramolekulového komplexu, ktorý sa nazýva hemoglobín, je tvorená silami, niekedy nazývanými hydrofóbne interakcie, ktoré však predstavujú sily intermolekulárnej interakcie. Väzby vytvorené týmito silami sú oveľa slabšie ako kovalentné väzby. Ale s komplementárnou interakciou, keď sú dva povrchy veľmi blízko pri sebe, je počet týchto slabých väzieb veľký, a preto je celková energia interakcie molekúl dosť vysoká a výsledný komplex je dostatočne stabilný. Ale kým sa tieto spojenia medzi štyrmi podjednotkami nevytvorili, až kým sa protetická skupina (drahokamy) nepripojila (opäť kvôli nekovalentným spojom), jednotlivé časti hemoglobínu sa v žiadnom prípade nemôžu viazať na kyslík a navyše ho nikde nemôžu niesť. A preto nemajú túto biologickú aktivitu. (Rovnaké odôvodnenie možno rozšíriť na všetky enzýmy vo všeobecnosti.)
Súčasne samotný proces katalýzy predpokladá tvorbu komplexu aspoň dvoch zložiek - katalyzátora samotného a molekuly (molekúl) nazývanej substrát (y), ktorý podlieha určitým chemickým transformáciám pôsobením katalyzátora. Inými slovami, mal by sa vytvoriť komplex aspoň dvoch molekúl, tj supramolekulový (supramolekulový) komplex.
Myšlienka komplementárnej interakcie bola prvýkrát navrhnutá E. Fisherom, aby vysvetlila interakciu liečivých látok s ich cieľom v tele a bola nazývaná interakcia „kľúč k uzamknutiu“. Hoci liečivá (a iné biologické látky) nie sú vo všetkých prípadoch ďaleko od enzýmu, sú tiež schopné produkovať biologický účinok až po interakcii s vhodným biologickým cieľom. Ale takáto interakcia nie je ničím iným ako tvorbou supramolekulárneho komplexu.
V dôsledku toho prejav „obyčajných“ molekúl zásadne nových vlastností (v tomto prípade biologickej aktivity) je spojený s tvorbou supramolekulových (supramolekulových) komplexov s inými molekulami, ktoré sú nimi vyvolané silami intermolekulárnej interakcie. To je spôsob, akým je usporiadaná väčšina enzýmov a systémov v tele (receptory, membrány atď.), Vrátane takých komplexných štruktúr, ktoré sa niekedy nazývajú biologické "stroje" (ribozómy, ATPáza atď.). A to sa deje presne na úrovni nanometrov - od jednej do niekoľkých desiatok nanometrov.
S ďalšou komplikáciou a zväčšením veľkosti (viac ako 100 nm), t.j. pri prechode na inú dimenzionálnu úroveň (mikroúrovni), vznikajú oveľa zložitejšie systémy, ktoré sú schopné nielen nezávislej existencie a interakcie (najmä výmeny energie) s okolím. prostredia, ale aj k vlastnej reprodukcii. To znamená, že opäť nastane zmena vlastností celého systému - stáva sa tak zložitou, že je už schopná samo-reprodukcie, čo vzniká ako živé štruktúry.
Mnohí myslitelia sa opakovane snažili definovať život. Bez toho, aby sme sa dostali do filozofických diskusií, poznamenávame, že podľa nášho názoru život je existencia samoreprodukujúcich sa štruktúr a živé štruktúry začínajú jednou bunkou. Život je mikro a makroskopický jav, ale hlavné procesy, ktoré zabezpečujú fungovanie živých systémov, sa vyskytujú na úrovni nanoúrovne.
Fungovanie živej bunky ako integrovaného samoregulačného zariadenia s výraznou štrukturálnou hierarchiou je zabezpečené miniaturizáciou na úrovni nanoúrovne. Je zrejmé, že miniaturizácia na úrovni nanoúrovne je základným atribútom biochémie, a preto vývoj života spočíva v vzniku a integrácii rôznych foriem nanostruktúrovaných objektov. 13 Ide o nanočasticovú štruktúru štrukturálnej hierarchie, ktorá je obmedzená veľkosťou zhora aj zdola (!), Čo je rozhodujúce pre vzhľad a živobytie buniek. To znamená, že úroveň nanoúrovne je prechod z molekulárnej úrovne na úroveň Života
Avšak vzhľadom na skutočnosť, že miniaturizácia na úrovni nanoúrovne je základným atribútom biochémie, nie je možné uvažovať o žiadnych biochemických manipuláciách, ako nanotechnológie - nanotechnológie znamenajú, koniec koncov, dizajn a nie banálne používanie molekúl a častíc.
Na začiatku článku sme sa snažili nejakým spôsobom klasifikovať objekty rôznych prírodných vied podľa princípu charakteristických rozmerov predmetov, ktoré študovali. Vráťme sa k tomu znova a použitím tejto klasifikácie získame, že atómová fyzika, ktorá skúma interakcie vnútri atómu, je dimenzia subangstrom (femto a pico).
"Obyčajná" anorganická a organická chémia je veľkosť angstrômov, úroveň jednotlivých molekúl alebo väzieb vnútri kryštálov anorganických látok. Ale biochémia je úroveň nanoúrovne, úroveň existencie a fungovania supramolekulových štruktúr stabilizovaných nekovalentnými medzimolekulovými silami.
Ale biochemické štruktúry sú stále relatívne jednoduché a môžu fungovať relatívne nezávisle (in vitro, ak chcete). Ďalšia komplikácia, tvorba komplexných zoskupení supramolekulárnymi štruktúrami - to je prechod na samoreprodukujúce sa štruktúry, prechod na Živý. A tu, na úrovni buniek, ide o mikro-dimenzie a na úrovni organizmov makro-dimenzie. Toto je biológia a fyziológia.
Nanoúrovňa je prechodná oblasť z molekulárnej úrovne, ktorá tvorí základ pre existenciu všetkého života, pozostávajúceho z molekúl, k životnej úrovni, úrovne existencie samo-replikujúcich sa štruktúr a nanočastíc, ktoré sú supramolekulárnymi štruktúrami stabilizovanými intermolekulovými interakčnými silami, predstavujú prechodnú formu z jednotlivých molekúl do komplexu. funkčné systémy. To sa môže prejaviť v schéme, ktorá zdôrazňuje najmä kontinuitu prírody (obr. 9). V schéme sa svet nano-veľkostí nachádza medzi atómovo-molekulárnym svetom a svetom Živého, ktorý sa skladá z rovnakých atómov a molekúl, ale je organizovaný do komplexných seba-replikujúcich sa štruktúr a prechod z jedného sveta do druhého je určený nielen (a nie ani tak) veľkosťou štruktúr, ale ich zložitosťou., Príroda dlho vymýšľala a používa supramolekulárne štruktúry v živých systémoch. Nie sme vždy schopní porozumieť, nieto opakovať, čo príroda robí jednoducho a prirodzene. Ale nemôžete od nej očakávať priazeň, musíte sa od nej učiť.
Referencie:
1) Vul A.Ya, Sokolov V.I. Vyšetrovanie nano-uhlia v Rusku: od fullerénov po nanotrubice a nano-diamanty / ruské nanotechnológie, 2007. T. 3 (3-4).
2) Katz E.A. Fullerény, uhlíkové nanorúrky a nanoklastre: rodokmeň foriem a myšlienok. - M: LKI, 2008.
3) Ostwald V. Svet vynechaných hodnôt. - M.: Vydavateľstvo partnerstva "Svet", 1923.
4) Piotrovsky LB, Kiselev OI Fullerény v biológii. - Rostock, Petrohrad, 2006.
5) Tkachuk V.A. Nanotechnológie a medicína // Ruské nanotechnológie, 2009. T. 4 (7–8).
6) Khobza P., Zahradník R. Medzimolekulové komplexy. - M.: Mir, 1989.
7) Mann S. Life ako jav v nanoúrovni. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 5306–5320.
8) Pokropivny V.V., Skorokhod V.V. Nové klasifikácie rozmerov nanostruktúr // Physica E, 2008, v. 40, str. 2521-2525.
1 Nano - 10–9, piko - 10 –12, femto - 10 –15.
2 Okrem toho, nielen vidieť, ale dotyk. A on im povedal: Keby som nevidel jeho rany z klincov v mojich rukách, a nepoložím svoje prsty do rán nechtov, a neuchytím svoje ruky do jeho rebier, neverím “(Jánovo evanjelium, kapitola 20, verš 24).
3 Napríklad hovoril o atómoch v roku 430 pnl. e. Democritus. Potom Dalton v roku 1805 tvrdil, že: 1) prvky sa skladajú z atómov, 2) atómy jedného prvku sú identické a odlišné od atómov druhého prvku a 3) atómy nemôžu byť zničené pri chemickej reakcii. Teória štruktúry atómu sa začala rozvíjať až od konca 19. storočia, čo spôsobilo revolúciu vo fyzike.
4 Koncept „nanotechnológie“ zaviedol v roku 1974 japonský Norio Taniguchi. Dlhodobo sa tento pojem medzi odborníkmi pracujúcimi v príbuzných odboroch široko nepoužíval, pretože Taniguchi použil pojem „nano“ len na označenie presnosti povrchovej úpravy, napríklad v technológiách, ktoré umožňujú kontrolovať drsnosť povrchu materiálov na úrovni menšej ako mikrometer atď.
5 Pojmy "fullerény", "uhlíkové nanorúrky" a "grafén" budú podrobne popísané v druhej časti článku.
Kráľovská spoločnosť je vedúcou vedeckou spoločnosťou vo Veľkej Británii.
7 Kráľovská akadémia inžinierstva UK.
8 Allotropia (z gréčtiny. Alios - iná a tropos - turn, vlastnosť) - existencia rovnakého chemického prvku vo forme štruktúr rôznych vlastností a štruktúry.
9 Kovalentná väzba je chemická väzba v dôsledku vytvorenia spoločného pre dva susedné atómy pár elektrónov a Coulombova príťažlivosť medzi týmto párom a atómovými jadrami.
10 Van der Waalsova interakcia alebo van der Waalsova väzba je slabá chemická väzba založená na intermolekulových interakčných silách s energiou 0,8 - 8,16 kJ / mol, ktorá vzniká z polarizácie molekúl a tvorby dipólov. Objavil J.D. van der Waals v roku 1869
11 Experimentálnym znázornením tohto vyhlásenia je nedávno publikovaný vývoj technologických metód výroby grafénových fólií „chemickým rezaním“ a „odvíjaním“ uhlíkových nanotrubíc.
12 Slovo „mikroskopické“ sa tu používa len preto, že tieto vlastnosti sa nazývali skôr, hoci v tomto prípade hovoríme o vlastnostiach, ktoré sa prejavujú molekulami a atómami, to znamená intervalom veľkosti pico.
13 Čo viedlo najmä k vzniku názoru, že život je fenoménom veľkosti nanometrov (Mann, 2008), čo podľa nášho názoru nie je celkom pravdivé.
http://elementy.ru/lib/431265