Gav ber bi nanoteknolojiyê ve
Bi hezaran sal berê, mirovan meraq dikir ku laşên derdorê ji çi hatine çêkirin. Bersiv cuda bûn. Li Yewnanistana kevnar, zanyaran ramana xwe diyar kirin ku hemî laş ji hêmanên piçûk ên nayê dabeş kirin, ku wan jê re atom digotin, pêk têne. Çi hindik, wan nikaribû diyar bikin. Ji bo çend sedsalan, nêrînên Yewnaniyan tenê hîpotez man. Ew di sedsala XNUMX-an de li wan hatin vegerandin, dema ku ceribandin hatin kirin da ku mezinahiya molekul û atoman texmîn bikin.
Yek ji ceribandinên girîng ên dîrokî, ku îmkana hesabkirina mezinahiya perçeyan çêkir, hate kirin Zanyarê Îngilîz Lord Rayleigh. Ji ber ku ew hêsan e û di heman demê de pir pêbawer e, em hewl bidin ku wê li malê dubare bikin. Dûv re em vedigerin du ceribandinên din ên ku dê rê bidin me ku em hin taybetmendiyên molekulan fêr bibin.
Mezinahiya parçikan çi ne?
Birinc. 1. Rêbaza amadekirina sîrînek ji bo danîna çareseriyek rûnê di benzîna ku tê derxistin de; p - poxylin,
c - sirinc
Werin em hewl bidin ku bi ceribandina jêrîn bersiva vê pirsê bidin. Ji sîrînek 2 cm3 pilingê derxînin û derika wê bi Poxiline mor bikin, da ku ew lûleya derzîyê ya ku ji bo têketina derziyê hatî armanc kirin bi tevahî tije bike (Hêjî. 1). Em çend hûrdeman bisekinin heya ku Poxilina hişk bibe. Dema ku ev çêdibe, bi qasî 0,2 cm di şirincê de birijînin3 rûnê xwarinê û vê nirxê tomar bikin. Ev mîqdara rûnê tê bikaranîn e.o. Hêjmara mayî ya sirincê bi benzînê tije bikin. Heya ku çareseriyek homojen çêbibe her du şilkan bi têl tevlihev bikin û sirincê di her xwedankê de bi rengek vertîkal rast bikin.
Dû re ava germ birijînin hewzeyê ku kûrahiya wê 0,5-1 cm be, ava germ lê ne germ bi kar bînin da ku buhara ku bilind dibe neyê dîtin. Em qalibek kaxezê li ser rûyê avê çend caran bi tangenîsyonî li ser wê dikişînin da ku rûyê tozkulîlkên bêserûber paqij bikin.
Em piçûkek rûn û benzînê di dilopê de berhev dikin û dilopê bi avê di navenda keştiyê de digerînin. Bi nermî li ser paqijkerê zextê dikin, em dilopek piçûk ku gengaz dibe davêjin ser rûyê avê. Dilopek ji tevliheviya neft û benzînê dê bi berfirehî bi her alî ve li ser rûyê avê belav bibe û di bin şert û mercên herî guncaw de qatek pir zirav bi qalindahiya yek perçekek çêbike - ya ku jê re tê gotin. qatê monomolekular. Piştî demekê, bi gelemperî çend hûrdeman, benzîn dê bihele (bi bilindbûna germahiya avê bileztir dibe), rûnek monomolekular li ser rûyê erdê bihêle (Wêne. 2). Tebeqeya encam bi gelemperî xwedan şeklê çemberek bi dirêjahiya çend santîmetre an jî zêdetir e.
Birinc. 2. Rûnê rûnê monomolekular li ser rûyê avê
m - pelvis, c - av, o - rûn, D - kêşeya çêbûnê, d - stûrahiya çêbûnê
(mezinahiya perçeya rûnê)
Em rûbera avê ronî dikin bi tîrêjek ronahiyê ya ji çirûskek diagonal li ser wê ronî dikin. Ji ber vê yekê sînorên qatê bêtir xuya dibin. Em dikarin bi hêsanî pîvana wê ya teqrîbî D ji serwerek ku hema li ser rûyê avê tê girtin diyar bikin. Bi zanîna vê pîvanê, em dikarin qada qata S bi karanîna formula ji bo qada çemberek hesab bikin:
Ger me bizaniya qebareya neftê çi ye V1 ku di nav dilopa daketî de heye, wê hingê mêjera molekula rûnê d dikare bi hêsanî were hesibandin, bihesibînin ku rûn heliyaye û qatek bi rûyek S çêkiriye, ango:
Piştî berhevdana formula (1) û (2) û veguhertinek hêsan, em formûlek digirin ku destûrê dide me ku mezinahiya pariyek rûnê bihejmêre:
Awayê herî hêsan, lê ne rasttirîn awayê destnîşankirina volta V1 ev e ku meriv kontrol bike ka çend dilop dikare ji tevheviya tevliheviya ku di sirincê de ye were wergirtin û qebareya rûnê Vo ya ku hatî bikar anîn li ser vê hejmarê dabeş bike. Ji bo vê yekê, em tevliheviyê di pîpetê de berhev dikin û dilopan diafirînin, hewl didin ku wan bi heman mezinahiyê bikin wekî gava ku ew davêjin ser rûyê avê. Em vê yekê dikin heta ku tevahiya tevliheviyê xilas bibe.
Rêbazek rasttir, lê bêtir dem dixwe ev e ku meriv çend caran dilopek rûnê li ser rûyê avê davêje, qatek rûnê monomolekularî bi dest dixe û pîvana wê bipîve. Bê guman, berî ku her qatek were çêkirin, divê av û rûnê ku berê hatî bikar anîn ji hewzê were avêtin û paqij were rijandin. Ji pîvanên ku hatine bidestxistin, navgîniya arîtmetîk tê hesibandin.
Nirxên ku hatine bidestxistin di formula (3) de biguhezînin, ji bîr nekin ku yekîneyan biguhezînin û îfadeyê bi metre (m) û V diyar bikin.1 li metrekup (m3). Mezinahiya perçeyê bi metreyan bistînin. Ev mezinahî dê bi celebê rûnê ku tê bikar anîn ve girêdayî ye. Dibe ku encam ji ber texmînên hêsankirî yên hatine çêkirin xelet be, nemaze ji ber ku qat ne monomolekular bû û ku mezinahiyên dilopan her gav ne yek bûn. Bi hêsanî tê dîtin ku tunebûna qatek monomolekular dibe sedem ku nirxa d zêde were texmîn kirin. Mezinahiya asayî ya pariyên neftê di rêza 10 de ne.-8-10-9 m. Bloka 10-9 m tê gotin nanometer û bi gelemperî di warê geşbûnê de ku wekî tê zanîn tê bikar anîn nanoteknolojî.
Hêjmara şilê "wendabûyî".
Birinc. 3. Sêwirana keştiya ceribandina şilbûna şil;
g - lûleya plastîk, zelal, p - poxylin, l - serwer,
t - tape zelal
Du ceribandinên jêrîn dê bihêlin ku em bigihîjin encamê ku molekulên laşên cihêreng xwedan şekl û mezinahiyên cihê ne. Ji bo kirina ya yekem, du perçe ji lûleya plastîk a zelal bibirrin, her du jî bi dirêjahiya hundurîn 1-2 cm û dirêjiya wan 30 cm. Her perçeyek lûleyê bi çend perçeyên kasetê ve tê zeliqandin li keviya rêgezek cuda li hemberê pîvanê (Hêjîrê . 3). Bi pêlên poxylin kulmên jêrîn ên çengan bigirin. Herdu serweran bi çîpên zeliqandî di rewşek vertîkal de rast bikin. Têra avê birijînin nav kulpekê da ku stûnek bi qasî nîvê kulmê, bêje 14 cm çêbibe.Heman mîqdara etilalkolê birijînin lûleya testê ya duyemîn.
Niha em dipirsin, bilindahiya stûna têkeliya herdu şilekan dê çend be? Werin em hewl bidin ku bi ezmûnî bersiva wan bidin. Alkolê birijînin nav qulika avê û tavilê asta jor a şilê bipîvin. Em vê astê bi nîşankerek avî li ser çolê nîşan dikin. Dûv re her du şilek bi têl tevlihev bikin û dîsa astê kontrol bikin. Em çi ferq dikin? Derdikeve ku ev ast kêm bûye, yanî. qebareya têkelê ji berhevoka cildên madeyên ku ji bo hilberîna wê hatine bikar anîn kêmtir e. Ji vê diyardeyê re girêbesta qebareya şilek tê gotin. Kêmkirina hêjmarê bi gelemperî ji sedî çend e.
Ravekirina modelê
Ji bo ravekirina bandora kompresyonê, em ê ceribandinek modelê bikin. Di vê azmûnê de molekulên alkolê dê bi gewherên fêkiyan, û molekulên avê jî tovên popî bin. Pîskên gewr bi qasî 0,4 m bilindî birijînin firaxa yekem, teng û şefaf, wek nimûne, firaxek dirêj. Tovên popî birijînin nav keştiya duyemîn a heman bilindî (wêne 1a). Dûv re em tovên pîvazê dirijînin nav firaxek bi binî û qaîdeyek bikar tînin da ku bilindahiya ku digihîje asta jor a genim bipîvin. Em vê astê bi nîşankerek an goçekek dermansaziyê li ser keştiyê nîşan dikin (wêne 1b). Konteynerê bigire û çend caran bihejîne. Em wan bi rengek vertîkal datînin û kontrol dikin ka asta jorîn a tevlêbûna genim naha digihîje kîjan bilindiyê. Derket holê ku ew ji berî tevlihevkirinê kêmtir e (wêne 1c).
Ezmûnê destnîşan kir ku piştî tevlihevkirinê, tovên piçûk ên popî cîhên azad ên di navbera pezê de dagirtin, di encamê de hêjmara giştî ya ku ji hêla tevliheviyê ve hatî dagir kirin kêm bû. Dema ku av bi alkol û hin şilavên din re tê tevlihev kirin rewşek wusa çêdibe. Molekulên wan di her mezinahî û teşeyan de ne. Wekî encamek, pariyên piçûk valahiya di navbera pariyên mezin de tijî dikin û qebareya şilê kêm dibe.
Wêne 1. Qonaxên jêrîn ên lêkolîna modela berhevkirinê:
a) fasûlî û tovên popî di firaxên cihê de,
b) genim piştî rijandinê, c) kêmbûna qebareya genim piştî tevlihevkirinê
Encamên nûjen
Îro baş tê zanîn ku hemû laşên li dora me ji molekulan û yên din jî ji atoman pêk tên. Hem molekul û hem jî atom di tevgereke bêserûber a domdar de ne, ku leza wan bi germahiyê ve girêdayî ye. Bi saya mîkroskopên nûjen, nemaze mîkroskopa tunekirinê ya şopandinê (STM), atomên takekesî têne dîtin. Rêbaz her weha têne zanîn ku mîkroskopek hêza atomê (AFM-) bikar tînin, ku dihêle hûn bi rast atomên kesane biguhezînin û wan di pergalên bi navê nanostrukturên. Bandora compression di heman demê de bandorên pratîkî jî hene. Pêdivî ye ku em vê yekê bihesibînin dema ku mîqdara hin şilavên ku ji bo bidestxistina tevliheviyek ji hêjahiya pêwîst hewce ne hilbijêrin. Divê hûn wê li ber çavan bigirin, di nav de. di hilberîna araqê de, ku, wekî ku hûn dizanin, tevliheviyên bi piranî etilalkol (alkol) û avê ne, ji ber ku qebareya vexwarina encam dê ji berhevoka cildên pêkhateyan kêmtir be.
