Propriedades inesperadas do carbono familiar

A ciência fundamental nos últimos anos raramente estragou os engenheiros com descobertas adequadas para implementação industrial. Mas as últimas duas décadas se tornaram uma exceção agradável. Dois prêmios Nobel e uma terceira descoberta, ainda não avaliada pelo Comitê Nobel, criaram perspectivas de engenheiros e tecnólogos trabalharem por muitas décadas. E todos eles estão associados a um elemento - carbono.

Por que essas descobertas são tão importantes e que novos elementos químicos tão familiares podem nos dar? Tudo o que sabemos sobre o carbono o torna o elemento mais interessante e importante da tabela periódica. Para começar, a própria vida surgiu em uma base de carbono. A capacidade dos átomos de carbono de se combinar em estruturas complexas permitiu à natureza criar organismos protéicos e respirar a mente para os seres humanos. Toda a química orgânica, com sua abundância de novos materiais artificiais, é baseada em compostos complexos de carbono com outros elementos.

Mas o carbono atômico não é menos surpreendente que seus compostos. Este é o único elemento que tem até agora 8 modificações alotrópicas (diversas). A palavra "tchau" é bastante apropriada, porque o carbono pode trazer mais surpresas no futuro. Apenas algumas décadas atrás, sabíamos apenas duas modificações de carbono: grafite e diamante.

Tivemos e temos que lidar com grafite, desenhando com um lápis no papel. Um diamante é um brilho emocionante de diamantes e um símbolo de riqueza. É verdade que o desenvolvimento da tecnologia levou ao reconhecimento de outra propriedade do diamante - sua dureza insuperável. E agora, apesar da complexidade dos processos, diamantes artificiais são sintetizados e amplamente utilizados em tecnologia. Perfuração de rocha dura, discos de corte de pedra, pastas de moagem - você pode listar por muito tempo os usos dessa modificação de carbono.

Mas entre um estado muito difícil e um estado muito suave existe um abismo. Foi surpreendente que um elemento tão importante no qual toda a química moderna se baseie tenha apenas dois estados antagônicos.

E finalmente, no século passado, no início dos anos 60, a terceira modificação do carbono foi descoberta - carbin. Esta é uma cadeia de átomos de carbono interconectados. A descoberta foi feita por químicos e não recebeu muita ressonância, pois não encontrou aplicação prática.

E aqui está a próxima forma de carbono - fulerenos despertou um interesse muito maior. Os átomos de carbono reunidos em uma molécula esférica abriram o caminho para a criação de materiais e compostos completamente novos. Para abertura modificação de carbono fulereno um grupo de cientistas em 1996 concedeu o Prêmio Nobel

Os fulerenos já são usados ​​na indústria farmacêutica para criar drogas anticâncer, na rádio eletrônica e na indústria automotiva como aditivos para os óleos de motor. A lista de aplicativos é notavelmente ampla, mas as perspectivas de uso futuro são ainda mais amplas.

Outras descobertas relacionadas ao carbono caíram como uma cornucópia. Lonsdaleit, encontrado em meteoritos e subsequentemente sintetizado artificialmente, nanotubos de carbono, grafeno.

Não tivemos tempo de dominar uma forma alotrópica, pois mais duas foram adicionadas inesperadamente. E essas formas de carbono permitirão nos próximos anos mudar radicalmente a estrutura de comunicação da humanidade e da própria vida humana (leia mais sobre as perspectivas de uso de grafeno e nanotubos de carbono no artigo sobre eletrônica de grafeno).

Graças ao uso de novas propriedades do carbono, existem possibilidades ilimitadas para a criação de computadores quânticos, linhas de transmissão de informações com velocidade superior a 100 Gbit / s, sensores que lêem sinais de uma célula viva e muito mais,com o que os escritores de ficção científica não sonhavam.

E não demorou muito para esperar: as perspectivas para o uso comercial de descobertas são tão grandes que dezenas de empresas já estão demonstrando amostras de produtos que incluem nanotubos de carbono e grafenos.

Comments

[#1 residente de Tver]

Boa tarde
Um pouco fora de tópico, mas ainda preciso de alguns conselhos. A situação é a seguinte: fez reparos no apartamento. O cabo VVG-Ng 3 * 4 mm foi colocado para o forno. No final do reparo, na hora de encomendar a cozinha, descobri que os fornos estavam equipados com tomadas 16A "comuns" com aterramento. Portanto, você precisa de um soquete 16 A. MAS! Infelizmente, notei que quase todas as tomadas 16A são projetadas para cabos com uma seção transversal de 2,5 mm e eu tenho 4 mm.
Por favor, informe uma tomada de alta qualidade que permita conectar condutores com uma seção transversal de 4 mm na minha situação.

[#2]

Então você acabou de usar o conector de mãe para mãe de 32 amp. Que é instalado em fogões elétricos monofásicos. E troque o plugue e a tomada.