Atomski kisik: korisna svojstva. Što je atomski kisik?

Zamislite neprocjenjivu sliku koja je bila pokvarena razornom vatrom. Lijepe boje, pažljivo primijenjene u različitim nijansama, nestale su ispod slojeva crnog čađe. Čini se da je remek-djelo nepovratno izgubljeno.

Znanstvena magija

Ali nemojte očajavati. Slika se stavlja u vakuumsku komoru, unutar kojega se stvara nevidljiva moćna tvar pod nazivom atomski kisik. U roku od nekoliko sati ili dana polako, ali sigurno napadaju, a boje se ponovno pojavljuju. Pokriven svježim slojem čistog laka, slika se vraća na svoju bivšu slavu.

Čini se da je to magija, ali to je znanost. Metoda, razvijen od strane znanstvenika na istraživačkom centru Glennovskom (GIZ) NASA-in koristi atomski kisik za očuvanje i restauraciju umjetničkih djela, koja bi se inače nepopravljivo oštećeni. Tvar je također sposobna potpuno sterilizirati kirurške implantate namijenjene ljudskom tijelu, što značajno smanjuje rizik od upale. Za pacijente s dijabetesom može poboljšati uređaj za praćenje glukoze, koji zahtijeva samo dio krvi koji je prethodno potreban za testiranje kako bi pacijenti mogli kontrolirati svoje stanje. Tvari mogu oblikovati površinu polimera radi bolje prianjanja stanica kostiju, što otvara nove mogućnosti u medicini.

I ova moćna tvar može se dobiti izravno iz zraka.

Atomski i molekularni kisik

Kisik postoji u nekoliko različitih oblika. Plin koji dišemo zove se O₂, to jest, sastoji se od dva atoma. Tu je i atomska kisik, formula koji je O (jedan atom). Treći oblik ovog kemijskog elementa je O₃. Ovo je ozon, koji se, na primjer, javlja u gornjim slojevima Zemljine atmosfere.

Atomski kisik u prirodnim uvjetima na Zemljinoj površini ne može dugo postojati. Ima iznimno visoku reaktivnost. Na primjer, formira se atomski kisik u vodi vodikov peroksid. Ali u prostoru, gdje postoji velika količina ultraljubičastog zračenja, molekule O₂ lakše propadaju, formiraju atomsku formu. Atmosfera niske orbite Zemlje je 96% sastoji se od atomskog kisika. U zoru svemirske letjelice NASA-e, njezina prisutnost izazvala je probleme.

Štetu na dobro

Prema Bruce bankama, viši fizika „Alfaporta” sudjelovali u istraživanju prostora okoliša na područnoj Glennovskogo centru, nakon prvih nekoliko letovi space shuttle materijala njegovu izgradnju je izgledao kao da su prekriveni mrazom (oni su podvrgnuti teškim erozije i tekstura). Atomski kisik reagira s organskim materijalima obloge postupno letjelice njih štetno.

Općinski informativni centar se obvezao istražiti uzroke štete. Kao rezultat toga, istraživači nisu samo stvorili metode za zaštitu svemirskih letjelica iz atomskog kisika, već su pronašli i način korištenja potencijalne destruktivne snage tog kemijskog elementa za poboljšanje života na Zemlji.

Erozija u svemiru

Kada letjelica u niskoj orbiti (koji su prikazani i gdje ljudskih, vozila na bazi ISS), Atomski kisik nastaje iz rezidualnog atmosfere, može reagirati s površinom letjelice, pri čemu su se oštetiti. U razvojnom stanice, elektroenergetski sustavi su zabrinutost da su solarne baterije elementi izrađeni od polimera podložne brzoj degradaciji zbog djelovanja aktivnog oksidiranje.

Fleksibilno staklo

NASA je pronašla rješenje. Skupina znanstvenika iz Glenn Research Centera razvila je tankoslojnu prevlaku za solarnu ćeliju koja je imuna na djelovanje agresivnog elementa. Silicij dioksid, ili staklo, već je oksidiran, pa ne može biti oštećen atomskim kisikom. Istraživači su stvorili premaz transparentnog silikonskog stakla, tako tanki da je postala fleksibilna. Ovaj zaštitni sloj čvrsto se lijepi na polimer ploče i štiti je od erozije, bez oštećenja bilo kojeg od njegovih toplinskih svojstava. Prevlaka do sada uspješno štiti solarne ploče Međunarodne svemirske postaje, a također je korištena i za zaštitu fotocela Mir stanice.

Prema riječima Banks, solarni paneli su uspješno izdržali više od deset godina boravka u prostoru.

Zbunjenje snage

Nakon što je provela stotine testova koji su bili dio razvoja premaza otpornih na atomski kisik, skupina znanstvenika iz Glenn Research Centera stekla je iskustvo u razumijevanju načina na koji kemikalija djeluje. Stručnjaci su vidjeli druge mogućnosti korištenja agresivnog elementa.

Prema Banksu, grupa je postala svjesna promjene površinske kemije, erozije organskih materijala. Svojstva atomskog kisika su takva da je u stanju ukloniti bilo koju organsku materiju, ugljikovodik koji ne reagira tako lako s konvencionalnim kemikalijama.

Istraživači su otkrili mnogo načina da ga koriste. Naučili su da atomska kisika transformira površine silikona u staklo, što može biti korisno u stvaranju komponenata s hermetičkim zatvaranjem bez međusobnog prianjanja. Taj je proces razvijen kako bi se zapečatila Međunarodna svemirska stanica. Osim toga, znanstvenici su otkrili da je atomska kisik može vratiti i održati oštećene umjetnine, kako bi poboljšali materijale gradnje zrakoplova, kao i da koristi ljude kao što se može koristiti u različitim biomedicinskim aplikacijama.

Kamere i prijenosni uređaji

Na površini se mogu utjecati na atomski kisik. Najčešće se koriste vakuum komore. Oni se razlikuju po veličini od kutije cipela do instalacije 1,2 x 1,8 x 0,9 m. Korištenje mikrovalnog ili radijskog frekvencijskog zračenja O molekule₂ razbiti se do atoma atomskog kisika. U komoru se nalazi polimerni uzorak, čija razina erozije ukazuje na koncentraciju aktivne tvari unutar biljke.

Drugi način primjene tvari je prijenosni uređaj koji vam omogućuje da usmjerite uski tok oksidansa na određeni cilj. Moguće je stvoriti bateriju takvih strujanja sposobnih za pokrivanje velikog područja obrađene površine.

Kao daljnja istraživanja nastavlja, sve veći broj industrija zainteresirani su za korištenje atomskog kisika. NASA je organizirala mnoga partnerstva, zajednička ulaganja i podružnice, koja su u većini slučajeva postala uspješna u raznim poslovnim područjima.

Atomi kisik za tijelo

Proučavanje opsega ovog kemijskog elementa nije ograničeno na vanjski prostor. Atomski kisik, čija korisna svojstva su određena, ali još više za proučavanje, pronašli su mnoge medicinske primjene.

Koristi se za teksturu površine polimera i čini ih sposobnim spojiti s kostom. Polimeri obično odbijaju koštane stanice, ali kemijski aktivan element stvara teksturu koja povećava adheziju. To uzrokuje još jednu korist koju donosi atomska kisik - liječenje bolesti mozga i koštanog sustava.

Ovaj oksidator se također može koristiti za uklanjanje biološki aktivnih kontaminanata iz kirurških implantata. Čak i uz suvremenu praksu sterilizacije s površine implantata, teško je ukloniti sve ostatke bakterijskih stanica koje se nazivaju endotoksini. Ove tvari su organske, ali ne i žive, tako da sterilizacija nije sposobna ukloniti ih. Endotoksini mogu uzrokovati upalnu implantaciju, što je jedan od glavnih uzroka boli i potencijalnih komplikacija kod bolesnika s implantatom.

Atomski kisik, čija korisna svojstva omogućuju čišćenje proteze i uklanjanje svih tragova organskih materijala, značajno smanjuje rizik od postoperativne upale. To rezultira poboljšanim kirurškim ishodima i smanjenom boli u bolesnika.

Reljef za dijabetičare

Tehnologija se također koristi u senzora glukoze i drugih biomedicinskih monitora. Oni koriste akrilna optička vlakna, teksturirana atomskim kisikom. Ovaj tretman omogućuje vlaknima da filtriraju crvene krvne stanice, osiguravajući učinkoviti kontakt krvnog seruma s komponentom senzora za kemijsko ispitivanje monitora.

Prema Miller, Sharon, elektrotehničar na Odsjeku za svemirske okoline i eksperimenata Glennovskogo NASA-istraživački centar, čini test točniji, a istovremeno za mjerenje testa šećera u krvi zahtijeva mnogo manji volumen krvi. Vi metak može dobiti gotovo bilo gdje na tijelu, a da se postigne dovoljnu količinu krvi za određivanje razine šećera.

Drugi način dobivanja atomskog kisika je vodikov peroksid. To je mnogo jači oksidant od molekularnog. To je zbog lakoće kojom se peroksid razgrađuje. Atomski kisik, nastao u ovom slučaju, djeluje mnogo energetski više od molekularnog kisika. To je razlog za praktično primjena vodikovog peroksida: uništavanje molekula bojila i mikroorganizama.

obnova

Kada su umjetnička djela izložena opasnosti od nepovratnih oštećenja, atomski kisik se može koristiti za uklanjanje organskih zagađenja, što će sigurno ostaviti materijal za slikanje. Postupak uklanja sve organske materijale, poput ugljika ili čađe, ali, u pravilu, ne utječe na boju. Pigmenti su uglavnom anorganskih podrijetla i već oksidirani, što znači da ih kisik ne oštećuje. Organske boje mogu se pohraniti i pažljivo računajući vrijeme ekspozicije. Platno je potpuno sigurno, jer atomska kisik jedino kontaktira površinu slike.

Radovi se postavljaju u vakuumsku komoru u kojoj se formira ovaj oksidator. Ovisno o stupnju oštećenja, slika može ostati tamo 20 do 400 sati. Za posebnu obradu oštećenog područja, koje treba obnoviti, također se može koristiti struja atomskog kisika. Time se eliminira potreba za stavljanjem umjetnina u vakuumsku komoru.

Soot i ruž za usne - nema problema

Muzeji, galerije i crkve počeli su se obratiti Općinskom informativnom centru kako bi sačuvali i obnovili umjetnička djela. Istraživački centar pokazao je sposobnost obnove oštećene slike Jackson Pollacka, ukloniti ruž s platna Andy Warhol i zadržati dim oštećena platnima crkvu sv Stanislaus u Clevelandu. Tim Glennovskogo istraživački centar koristi atomski kisik vratiti se fragment smatra izgubio - stoljetni talijanski primjerak Raphael je „Gospa od stolica”, koji pripada biskupskih Crkve sv Albans u Clevelandu ..

Prema riječima Banks, ovaj kemijski element je vrlo učinkovit. U umjetničkoj obnovi savršeno radi. Istina, ovo nije nešto što se može kupiti u boci, ali mnogo učinkovitiji.

Učenje budućnosti

NASA na nadoknadivog osnovu za rad s različitim dionicima u atomski kisik. Glennovsky istraživački centar služi pojedincima, čiji je neprocjenjiva umjetnička djela utjecala kućnih požara, kao i korporacija, tražila mogućnost korištenja ovog materijala u biomedicinskim aplikacijama kao što su LightPointe medicina u Eden Prairie, Minesota Tvrtka je otkrila mnoge koristi atomskog kisika i pronaći će još više.

Prema riječima Banaka, postoji mnogo neistraženih područja. Znatan je broj aplikacija za svemirsku tehnologiju otkriven, ali vjerojatno su još više skriveni izvan svemirskih tehnologija.

Prostor u službi čovjeka

Grupa znanstvenika se nada nastaviti studirati metode korištenja atomskog kisika, kao i već pronađene obećavajuće upute. Mnoge tehnologije su patentirane, a GIC tim se nada da će tvrtke licencirati i komercijalizirati neke od njih, što će donijeti još više koristi čovječanstvu.

Pod određenim uvjetima, atomski kisik može uzrokovati oštećenja. Zahvaljujući istraživačima NASA-e, ova tvar trenutno daje pozitivan doprinos istraživanje svemira i život na Zemlji. Bilo je to očuvanje neprocjenjivih umjetničkih djela ili poboljšanje ljudi, atomska kisik je najjače sredstvo. Rad s njim nagrađen je sto puta, a rezultati su odmah vidljivi.