Konferencija Kluba ljubitelja Škoda automobila
Sun, Nov 06, 2011, 21:42
Ned, 06. Stu 2011, 22:07
Pon, studeni 07, 2011, 12:39
Pon, 07 Stu 2011, 20:05
Pon, 07 Stu 2011, 20:32
Zanimljiva ideja, može kao nit povezivanje pranje motora raspona.
moj ichmo, ako vozite visokokvalitetno (dokazano) ulje uz toleranciju proizvođača od ne više od inter-servisnih intervala (oko 300 sati), tada će sustav podmazivanja biti normalan.
Tue, Nov 08, 2011, 9:18
Tue, Nov 08 2011, 10:18
Tj. Nakon svakog ispiranja rastavljate motor i provodite inspekciju - koliko je čista oprana? zar ne? tada također VJERUJATE da je isprana 5 minuta. ispiranje, poput mene u tome 5 min. ništa se nije opralo.
Vaša usporedba s pranje sebe lijepo u metaforičnom smislu, to je šteta za pranje motora takvu usporedbu nema veze.
Ako redovito perete, tada se neće dogoditi ništa katastrofalno. Ispitivač je bio zainteresiran prvi put u tri godine - ponuđeno mu je sve za i protiv, i treba li mu takvu flush ili ne - neka odluči.
Uto, 08. studeni 2011., 10:54
Uto, Nov 08, 2011, 11:19
Da, sintetički je. Navikao sam 5W30, ali ove godine sam odlučio prebaciti se na 5W40. Nekada nisam nikad pojeo maslac uopće dvije godine, ali treću godinu sam morao dodati 300 grama, pa sam se prebacio na deblji maslac.
Evo odlomaka iz off. shell site:
Iz nekog razloga, prvi se fokusira na "dugi interval između zamjena", a drugi na "maksimalnu razinu osobina deterdženta".
Ne kažem odakle sam dobio brojku od 10.000 odakle sam ga dobio - možda sam pročitao gdje, a možda sam i mislio da je dugi interval između zamjena 15000, dok mnogi automobili obično imaju 10.000.
Uto, Nov 08, 2011, 12:13
Tue, Nov 08 2011, 21:37
Tj. Nakon svakog ispiranja rastavljate motor i provodite inspekciju - koliko je čista oprana? zar ne? tada također VJERUJATE da je isprana 5 minuta. ispiranje, poput mene u tome 5 min. ništa se nije opralo.
..U prošlom životu bio je 7 godina mehaničar. Morao sam rastaviti / sastaviti mnogo različitih motora (bilo je prilika da stavim "eksperimente" u smislu kilometraže / vrste ulja / pranja, itd.). Postoje praktikanti koji glume prijatelje. Usput, to je tako. Što se tiče ispiranja i štete zbog njihove uporabe ili neuporabe. Prije svega, naravno, VJERA. Ozbiljno, zdrav razum. Ispiranje nije toliko "pranje", koliko "neutralizira karijes", proces oksidacije ulja i nagrizajuće dijelove motora. Pročitajte bilo koji test modernih ulja - postoji brzina oksidacije, osnovni broj itd. Vrlo su različiti za različita ulja, čak i za istu klasu, pogotovo jer se ovi procesi razlikuju u različitim motorima (kilometraža, marka, stil vožnje). Da, novi dio ulja može neutralizirati oksidacijske proizvode, ali tada morate promijeniti ulje za oko 50% od izračunatog intervala. Imam prijatelje koji voze dizel (bez turbina) ne više od 5000 km i mijenjaju ulja, i mineralnu vodu (svi dobri brandovi još uvijek imaju dobre mineralne ulja u proizvodnji, ali zarađuju uglavnom na sintetici), Bez pranja i savršenog stanja. Drugi plus pranja je da ne dopuštaju starenje ulja (kao "crnjenje" gume), ja osobno ne volim i ne koristim ga, ali postoji stvarna korist za gume od toga). A vi ste apsolutno u pravu - za 5 minuta (ako jednom u životu) stvarno ne perete ništa. To jest, ima smisla ako REDOVITO. Kako se pere. I još jedna važna točka. Nakon 15 minuta (kad ništa više ne kaplje), ispumpavam 50 ml špricu s cijevi i pumpam oko 200-250 ml “mulja” (garaža / jama / svjetlo / kućište motora prema odvodu). Na usluzi gotovo nitko ne zna. I u ovom posljednjem dijelu ima puno štetnih što će dovršiti vaše novo ulje mnogo puta brže. Flushing drži "kaku" suspendiran u procesu isušivanja, a staro ulje već nema takav potencijal. Nadam se da sam upravo razjasnio, nisam pokušao uvjeriti. Sretno!
Tue, Nov 08 2011, 21:45
Sri, 09. studenog 2011, 15:43
Sri, 09. studenoga 2011., 16:13
Ovdje je sve detaljno opisano.
Sri, 09. studenog 2011, 17:26
250 ml je pretjerivanje. Štrcaljka je uzeta s L-oblikom kambra na kraju štrcaljke. Nakon što ulje prestane kapati, klica se izlije u otvor s izljevom u obliku slova L i preostalo ulje se ispumpava. Na usluzi gdje radim zamjenu upotrijebite štrcaljku od 20 cm. Nakon ispuštanja ulja potrebno je ispumpati 3-4 šprice; oko 60-80 ml ulja.
http://forum.skoda-club.ru/viewtopic.php?t=36594p=1445436Dacron - tako je u Sjedinjenim Američkim Državama on nazvao specijalno poliestersko tkanine umjetnim kaljenjem, dobivene obradom naftne sirovine sadržane u samoj prirodi. U mnogim drugim zemljama isti materijal je dobivao i druga imena, primjerice francuski majstori nazvali su ga tergal, japanski - tetorone, a ruski - lavsan, što odgovara laboratorijskoj kratici mjesta “podrijetla” ove tekstilne ideje.
Valja napomenuti da je jedna od karakteristika Dacron platna njegova raznovrsnost u proizvodnji, a to je da se, uz 100% verziju, može savršeno kombinirati s drugim vrstama vlakana, kao što su vuna, lan, viskoza i niz drugih niti. Na mnogo načina, Dacron ima sličnosti s najlonom, na primjer, u smislu super-čvrstoće, ali u kašnjenju i odbacivanju vlage, potonji gubi na njoj. Osim toga, dakronska tkanina tijekom obrade podvrgava se visokotemperaturnom zagrijavanju, zbog čega se površina ne samo savršeno poravnava, nego i stječe sposobnost da ne dopušta strujanje zraka kroz sebe, ali i da zadrži oblik bez mijenjanja čak i nakon čestih pranja.
Usput, to će biti lako pružiti skrb za takav materijal: temperaturni parametar za pranje se savjetuje da odaberete, kao i obično ne više od 40 C, au procesu glačanja morate rastaviti stvar kao što bi u početku trebao izgledati (ovo je oko nabora, ako ih ima) To će pomoći da se bolje popravi model određenog proizvoda.
Dakronske (lavsan) sirovine postale su neophodne u mnogim područjima. Primjerice, u jedriličarskom poslu nema jednakih, a iz njega se dobivaju izvrsna užad i vanjska odjeća. Čak iu kombiniranoj izvedbi, Dacron ima veliku ulogu u izradi tepiha, zavjesa i ne-prirodnog krzna. Ovo je najbolji izbor za ljubitelje aktivne udobnosti.
Sinu sam kupio kostim za fizru od Dacrona. Briše se u normalnim uvjetima, ne treba se bojati da će se odbaciti. A ako je dobro družiti se, onda je nećete morati glačati kasnije. Ali još uvijek milujem) Nisam tako loša hostesa.
Praktična tkanina, moj suprug i ja imamo trenerku. Dacron se lako briše, već drugu godinu nosimo odijela, kao nova, ne istrošena, bez peleta. Želim dodati da je cijena bila ugodno iznenađena. Siguran sam da će nam ovaj materijal dugo služiti. Savjetujem vam.
U svojoj mladosti već sam daleko imao svjetlo sivo dakronsko odijelo. Pogledao sam ga u 100. Još se sjećam topline i ljubavi, sebe, svoje ljubavi.
Trenirke iz ove tkanine su nezamjenjive. Poslužite dugo i pružite udobnost u nepovoljnim vremenskim uvjetima. Ona je uglavnom jedna od mojih omiljenih, a uz pomoć ovog članka uspjela sam saznati više o njoj.
I znate, čini mi se da je ovaj materijal još uvijek sintetski, a ljeti, vrućem vremenu, jednostavno će se pržiti. Imam negativan stav prema sintetičkim materijalima i uvijek radije kupujem odjeću od prirodnih materijala (pamuk, lan, vuna)
Super tkanina! Kupio sam svim rođacima, a sada preporučujem svim prijateljima!
A ako to nije tajna, zašto ste kupili takvu tkaninu za sve rođake? ili kod kuće imate posebnu uniformu)))) smijeh)))
Odlična tkanina! Kupio sam sina prije pola godine trenerku! Još uvijek nosi, odijelo nije istrošeno! Vrlo lako se pere. I što je najvažnije, ja i moj sin volimo, pa preporučujem ovu tkaninu svima)
Hvala vam za vrijedne informacije o ovoj tkanini, jako je volim i često je nosim - super snagu. Posebno su zanimljiva njezina različita imena, ovisno o zemlji u kojoj se proizvodi. Ja sam u različitim gradovima i zemljama, i bilo bi lijepo znati što pitati prodavatelja)
u potrazi za krpom od dacrona svijetloplave
Ovdje definitivno nije, nazovite trgovine))
Dobra tkanina, imam trenirku iz nje, udobnu, udobnu za trčanje u njoj, savršeno sjedi na figuri i tkanina se ne nadopunjuje kad se pere.
Svakog dana sve češće čujemo riječ akril: muškarci uče o tom materijalu u prodavaonicama, a žene u salonu ljepote. Koja je svestranost ovog neobičnog materijala, koji se može koristiti u kozmetičkim postupcima iu izgradnji zgrada ili obnovi stanova?
Akril je dvokomponentni materijal koji se sastoji od akrilne smole (izrađen na bazi vode) i mineralnog praha. Akril je naširoko korišten u arhitekturi, tuševima, laminiranim pločama, za prozore, kupke i akvarije. Poput stakla, akril je proziran, pa se koristi za vrata i prozore. A kako bi se kupke, akrilnom se dodaje mala količina boje (uglavnom bijela boja, naravno, dodaje se boja i druge boje).
Da bi jedna kupka, morate koristiti cijeli list akril, koji se nalazi u vakuumskoj komori, grije se, a zatim kupka je izrađena od potrebne veličine i oblika. Dobivena praznina za kupku je obložena epoksidnom smolom koja sadrži staklena vlakna. Ovaj proces je vrlo sličan procesu nanošenja odljeva na slomljenu ruku ili nogu. Za proizvodnju kupki koristi akril list s debljinom od 4 do 8 milimetara. Ako koristite tanji sloj akrila, kupka će biti manje izdržljiva - dovoljna je jedna duboka ogrebotina i kupka će se pokvariti. Samo beskrupulozni proizvođači za proizvodnju kupki koristiti list akril tanji od 4 milimetara, tako kupujete akril kupku, obratite posebnu pozornost na proizvođača koji je napravio ovaj proizvod.
Budući da je proizvodnja akrila relativno nov tehnološki razvoj, smatra se ekološki prihvatljivom proizvodnjom. Akril je vrlo izdržljiv materijal koji će trajati dugo vremena. Jedna od glavnih prednosti materijala je njegova otpornost na udar. Ako ste kupili tuš kabinu s prozirnim akrilnim vratima, a vi slučajno padnete na nju - vrata se neće slomiti, za razliku od stakla. Akril je mnogo lakši od stakla. Ako se čak odlučite udariti šišmiš s akrilnim vratima, neće se slomiti, nego jednostavno odskočiti u stranu i ne slomiti ga.
Mnogi ljudi pitaju: akril je kemijski materijal, što će se dogoditi ako dođe do požara? Akril je vatrootporan materijal, koji ne kaplje kad se dogodi požar, ne puši kao jednostavna plastika tijekom paljenja.
Također, akril ima svojstva očuvanja topline, u akrilnim kupkama voda zadržava toplinu dosta dugo. Akrilni materijal može izdržati temperature od - 30 stupnjeva i do 160 stupnjeva topline. Tijekom vremena, akril ne mijenja boju, ne pojavljuje se žuta, i ne pojavljuje se pukotina. Glavna značajka ovog materijala je da se može dati apsolutno bilo koji oblik. To svojstvo materijala omogućilo je inovativni skok u proizvodnji kupki različitih oblika i veličina, koje mogu biti kvadratne, s tankim reljefnim linijama, ovalnim, okruglim ili trokutastim.
Akril je vrlo pogodan materijal za proizvodnju kupki, jer na njegovoj površini nema pora u kojima će se u budućnosti akumulirati mikrobi, plijesan i razne bakterije. Akril je vrlo jednostavan za čišćenje, ogrebotina koja se pojavi može se lako obrusiti i kada će opet izgledati kao nova. Površina akrilnih kupki je sjajna, ali s vremenom sjaj može nestati. Lako je vratiti se ako polirate površinu kupke.
Stoga je akril netoksičan, ekološki prihvatljiv, otporan na vatru i vrlo jednostavan za upotrebu.
Svakog dana sve češće čujemo riječ akril: muškarci uče o tom materijalu u prodavaonicama, a žene u salonu ljepote. Koja je svestranost ovog neobičnog materijala, koji se može koristiti u kozmetičkim postupcima iu izgradnji zgrada ili obnovi stanova?
Akril je dvokomponentni materijal koji se sastoji od akrilne smole (izrađen na bazi vode) i mineralnog praha. Akril je naširoko korišten u arhitekturi, tuševima, laminiranim pločama, za prozore, kupke i akvarije. Poput stakla, akril je proziran, pa se koristi za vrata i prozore. A kako bi se kupke, akrilnom se dodaje mala količina boje (uglavnom bijela boja, naravno, dodaje se boja i druge boje).
Da bi jedna kupka, morate koristiti cijeli list akril, koji se nalazi u vakuumskoj komori, grije se, a zatim kupka je izrađena od potrebne veličine i oblika. Dobivena praznina za kupku je obložena epoksidnom smolom koja sadrži staklena vlakna. Ovaj proces je vrlo sličan procesu nanošenja odljeva na slomljenu ruku ili nogu. Za proizvodnju kupki koristi akril list s debljinom od 4 do 8 milimetara. Ako koristite tanji sloj akrila, kupka će biti manje izdržljiva - dovoljna je jedna duboka ogrebotina i kupka će se pokvariti. Samo beskrupulozni proizvođači za proizvodnju kupki koristiti list akril tanji od 4 milimetara, tako kupujete akril kupku, obratite posebnu pozornost na proizvođača koji je napravio ovaj proizvod.
Budući da je proizvodnja akrila relativno nov tehnološki razvoj, smatra se ekološki prihvatljivom proizvodnjom. Akril je vrlo izdržljiv materijal koji će trajati dugo vremena. Jedna od glavnih prednosti materijala je njegova otpornost na udar. Ako ste kupili tuš kabinu s prozirnim akrilnim vratima, a vi slučajno padnete na nju - vrata se neće slomiti, za razliku od stakla. Akril je mnogo lakši od stakla. Ako se čak odlučite udariti šišmiš s akrilnim vratima, neće se slomiti, nego jednostavno odskočiti u stranu i ne slomiti ga.
Mnogi ljudi pitaju: akril je kemijski materijal, što će se dogoditi ako dođe do požara? Akril je vatrootporan materijal, koji ne kaplje kad se dogodi požar, ne puši kao jednostavna plastika tijekom paljenja.
Također, akril ima svojstva očuvanja topline, u akrilnim kupkama voda zadržava toplinu dosta dugo. Akrilni materijal može izdržati temperature od - 30 stupnjeva i do 160 stupnjeva topline. Tijekom vremena, akril ne mijenja boju, ne pojavljuje se žuta, i ne pojavljuje se pukotina. Glavna značajka ovog materijala je da se može dati apsolutno bilo koji oblik. To svojstvo materijala omogućilo je inovativni skok u proizvodnji kupki različitih oblika i veličina, koje mogu biti kvadratne, s tankim reljefnim linijama, ovalnim, okruglim ili trokutastim.
Akril je vrlo pogodan materijal za proizvodnju kupki, jer na njegovoj površini nema pora u kojima će se u budućnosti akumulirati mikrobi, plijesan i razne bakterije. Akril je vrlo jednostavan za čišćenje, ogrebotina koja se pojavi može se lako obrusiti i kada će opet izgledati kao nova. Površina akrilnih kupki je sjajna, ali s vremenom sjaj može nestati. Lako je vratiti se ako polirate površinu kupke.
Stoga je akril netoksičan, ekološki prihvatljiv, otporan na vatru i vrlo jednostavan za upotrebu.
http://www.mega-santehnika.ru/akril-ehto-chto-takoeAkrilno staklo karakteriziraju takve osobine kao:
Sve ove osobine utjecale su na brzi razvoj tehnologija u proizvodnji organskog stakla i njihovu široku primjenu.
Kao i akrilno staklo, polikarbonat je prozirni materijal sa znatno višom viskoznošću i elastičnošću, a kao rezultat toga i najveću otpornost na udar. Što se tiče mehaničkih svojstava, polikarbonat nije jednak među sličnim materijalima.
Sličnosti i razlike ovih dvaju materijala zadovoljavaju višestruka područja primjene:
Arhitektura i graditeljstvo
Oblikovanje oplata, ostakljenje (prozor i krov), razne vrste zaštitnih ograda i tendi.
Staklenici, staklenici, staklenici, terase i zimski vrtovi.
Dizajn ljestvi, parapeti, prozorske klupčice, pregrade, pare, police, vitrine, akvariji itd.
Rasvjeta i osvijetljeno oglašavanje
Poklopci za rasvjetu, kutije za svjetlo i slova.
Medicinska i laboratorijska oprema
Tuševi, kade itd.
Zaštitne navlake za opremu, staklene prozore zrakoplova, kopnenih i vodenih vozila.
Prozirni ili prozirni (bezbojni ili obojeni) termoplastični derivati akrilnih smola. Glavni sastojak u njegovom sastavu je PMMA, u svom čistom obliku koji se sastoji od tri kemijska elementa - ugljika, vodika i kisika. Polimetil metakrilat se dobiva postupnom polimerizacijom i polikondenzacijom metil metakrilatnog monomera. U procesu polimerizacije, molekule monomera vežu se u "divovsku" molekulu polimera, koja je plastika. PMMA molekula je polimerni lanac koji može biti linearan, razgranat i također organiziran u trodimenzionalnu mrežu.
U skupini polimera, polimetil metakrilat se odnosi na termoplastike. Termoplastike karakterizira činjenica da su na sobnoj temperaturi mekane ili tvrde plastike i sastoje se od linearnih ili razgranatih makromolekula. Kada se zagriju, termoplasti se omekšaju do protoka, a nakon hlađenja ponovno se stvrdnu. Polimeri ove taljene skupine su plastično deformabilni i topljivi. Amorfne termoplastike karakterizira potpuno nepravilna struktura lanca (struktura pamučnog štapića). Osim amorfnog, djelomično kristalni termoplast ima kristalizirane regije u kojima su linearne molekule poredane paralelno.
Linearni ugljični poliester. Ovaj materijal je neobična kombinacija visoke otpornosti na toplinu, visoke žilavosti i transparentnosti. Njegove osobine malo se mijenjaju s povećanjem temperature. Osobine niskih temperatura su također izvrsne. Otpornost na kidanje i njegovo širenje vrlo je visoka. Ovaj materijal također ima visoku izdržljivost pri prodiranju.
PC je otporan na razrijeđene kiseline, ali nije otporan na lužine i baze. Otporne na alifatske ugljikovodike, alkohole, deterdžente, ulja i masti, topljive u kloriranim ugljikovodicima (metilen klorid), djelomično topljive u aromatskim ugljikovodicima, ketonima i esterima. Ove tvari djeluju kao agensi za krekiranje kada temperatura raste. Polikarbonat je visoko propusan za plin i vodenu paru. Izvanredna značajka polikarbonata je njegova dimenzijska stabilnost. Čak i pri visokim temperaturama, ovaj materijal daje minimalno skupljanje. Također, kada koristite računalo, vodite računa o njegovoj nestabilnosti na izloženost UV zračenju. Materijal koji nema posebnu zaštitu podložan je žutici i, kao posljedica toga, kršenju optičkih svojstava.
Kvalitete - prednosti i nedostaci
Svojstva akrilnog stakla čine ga svestranim materijalom, čije mogućnosti daleko nadilaze opće prihvaćena područja primjene. Nedostatak vlastite boje i transparentnosti pružaju mogućnost pružanja visoke transparentnosti (reflektira se samo 8% upadnog svjetla, a 92% materijala se preskače). Treba napomenuti da silikatno staklo prenosi manje svjetla. U slučajevima kada je visoki prijenos svjetlosti nepoželjan, možete koristiti bijeli ili obojeni materijal.
Odsustvo optičkog izobličenja pruža mogućnost korištenja organskog stakla u proizvodnji kontaktnih leća i zračnog transporta stakla. U tim slučajevima, polikarbonat se uglavnom koristi zbog visoke čvrstoće i dodatne otpornosti na stvaranje fragmenata. Osim toga, akrilno staklo je visoko otporno na starenje i djelovanje atmosferskih čimbenika. Njegova mehanička i optička svojstva se tijekom dugotrajnih vremenskih uvjeta ne mijenjaju na vidljiv način. PMMA je otporan na UV zrake i ne zahtijeva posebnu zaštitu. Računalo s produženim izlaganjem ultraljubičastim zrakama ima tendenciju žute boje, tako da postoji potreba za nanošenjem posebnog zaštitnog premaza na jednoj strani listnog materijala, koji se provodi u vrijeme proizvodnje koekstruzijom. Upravo ta strana s premazom otpornim na UV zračenje treba biti izložena nepoželjnom faktoru, a ne suprotno.
Akrilno staklo može se obrađivati i oblikovati vrućim.
Pri obradi akrilnog stakla potrebno je uzeti u obzir sljedeće značajke:
Sa stajališta ekologije organsko staklo je apsolutno sigurno.
Proizvodi iz akrilnog stakla podijeljeni su u dvije glavne skupine ovisno o načinu proizvodnje - lijevanje i ekstrudiranje. Način proizvodnje proizvoda značajno utječe na ponašanje materijala tijekom rada.
U ovom slučaju, kao oblici koji se koriste su pričvršćeni zajedno staklene ploče potrebne veličine. PMMA se ulijeva između ploča i stvrdnjava tijekom procesa polimerizacije. Zbog činjenice da je staklena površina glatka i nema pora, kao i zbog razlika u koeficijentima linearnog toplinskog širenja dvaju materijala, gotova PMMA ploča se lako odvaja i stakleni kalup se može ponovno upotrijebiti. Proizvodi s šupljinama mogu se dobiti centrifugalnim lijevanjem. U ovom slučaju, tekući PMMA se ulije u rotirajuće cijevi, raspoređene pomoću centrifugalne sile duž zidova, i stvrdnjava na površini kalupa.
Budući da je gore navedeni postupak vrlo naporan i dugotrajan, predložen je kontinuirani proces ekstruzije, što je jeftina alternativa. Polimer u granuliranom stanju je napunjen u ekstruder, gdje se zagrijava u viskozno-tekuće stanje, a zatim se istiskuje kroz kalup za ekstruziju. Konačna debljina gotovog proizvoda ovisi o veličini razmaka u njemu. Ova metoda proizvodi "beskrajne" profile, cijevi i ploče (i kompaktne i višestruke).
Proizvodi koji se proizvode na različite načine razlikuju se po mehaničkim svojstvima, dimenzijskoj stabilnosti s temperaturnim razlikama, otpornosti na pucanje uslijed unutarnjih naprezanja, ali i kvalitete površine. Površina ekstrudiranog akrilnog stakla može se razlikovati od lijevanja zbog povreda ekstruzije. Prema tome, rastaljeno organsko staklo ima višu kvalitetu. Zbog toga je sva sanitarna oprema prema CEN standardu izrađena od lijevanog materijala.
Kao što je gore spomenuto, proizvodi od akrilnog stakla mogu se izraditi na dva načina, koji se biraju ovisno o željenom konačnom proizvodu. Kompaktne ploče od PMMA se proizvode i lijevanjem i ekstruzijom. Dok je ekstrudirano akrilno staklo ograničeno u debljini (min. 2 mm, max. 20 mm), lijevani materijal može se proizvesti kao mala debljina (1 mm) i prilično masivna. Ekstrudirani materijal dostupan je u širini 2 m i dužini od 3 m. Različite standardne veličine lijevanog akrilnog stakla mogu se naći u katalozima proizvođača.
PMMA cijevi su dostupne u ekstrudiranim i lijevanim (centrifugalnim lijevanjima) izvedbama. Minimalni vanjski promjer ekstrudiranih cijevi je 5 mm s debljinom stijenke od 1 mm, dok su lijevane cijevi izrađene od promjera samo 25 mm, a stjenke su debljine od 2 mm.
http://www.yusto.ru/stati/akrilovoe-steklo-i-polikarbonat-chto-eto-takoe/Svi znaju da se svaki automobil sastoji od čvorova, jedinica i dijelova. LCP - auto lakiranje - ne može se pripisati nijednoj od gore navedenih kategorija. LPC je sastavni dio karoserije, koji je, zapravo, jedan od najvažnijih dijelova automobila. Od obojenog tijela, postavljajući ga na glavnu traku za montažu, počinje montaža automobila. A ako se proizvodni defekt nađe u lakiranju tijela, tijelo se smatra neispravnim.
Korištenje premaza za boje i dalje je jedan od najčešćih i učinkovitih načina zaštite metala od korozije. To je njegova glavna svrha. Osim toga, štiteći metalnu površinu automobila od korozivnih oštećenja, lakiranje daje automobilu estetski izgled i element dekoriranja automobila. Jedan od glavnih kriterija za učinkovitost LCP je njegova trajnost, tj. sposobnost održavanja svojih zaštitnih svojstava do graničnog stanja.
Obično laka na karoseriji automobila je višeslojna prevlaka i sastoji se od gornjih, srednjih i temeljnih slojeva. Sve se to naziva LPC sustav. Svaki sloj sustava (bez obzira radi li se o lakovima, bojama, caklini, kitovima ili temeljnim premazima) dizajniran je za obavljanje određene funkcije.
I koliko su slojevi u LPC sustavu kombinirani, ovisi o njegovom vijeku trajanja kao cjeline. Ako je kompatibilnost slojeva premaznih premaza nezadovoljavajuća, onda se čak i kod životnog vijeka mogu pojaviti takve vrste oštećenja kao što su ljuskanje, stvaranje plikova, pucanje, koje uzrokuje oštećenja od korozije, a životni vijek premaza je značajno smanjen.
Prema statistikama, kvaliteta pripreme površine prije farbanja tijela utječe na vijek trajanja lakiranih materijala u 70% slučajeva, u 15% ispravnosti izbora sustava lakiranja, u 10% sukladnosti s tehnologijom za oblikovanje lakova i samo 5% na kvaliteti lakiranog materijala odabrano za pokrivanje.
Premazi boje formiraju se formiranjem filma (stvrdnjavanje ili sušenje) lakiranih materijala nanesenih na površinu karoserije ili na podlogu. Boje i lakovi, pak, mogu varirati i razlikovati se i po kemijskoj prirodi iu sastavu filma.
Prema prihvaćenom GOST-u 9825, materijali za bojenje određuju se prema vrsti i vrsti filma, kao i prema primarnoj upotrebi. Kemijski sastav laka razvrstava se po skupinama.
Ovisno o primjeni i namjeni premazi za boje i lakove mogu biti: konzervacijski, toplinski otporni, kemijski otporni, benzo, vodeni, atmosferski, otporni na ulje, te također za posebne namjene (namijenjeni, primjerice, za bojanje podvodnih dijelova morskih plovila). U izgledu (prisutnost defekata, valovitost površine, stupanj sjaja) premazi boje klasificiraju se u 7 različitih kategorija.
Popularnost antikorozivne zaštite lakirnim premazima također je posljedica činjenice da pri njihovom odabiru uvijek postoje različite opcije za shemu premaza, ovisno o proizvodnosti, operativnim i ekonomskim karakteristikama boje koja omogućuje pronalaženje optimalne kombinacije. Optimalno korištenje lakiranja moguće je samo uz duboko razumijevanje i razmatranje svih mehaničkih i kemijsko-fizikalnih pojava koje se javljaju u sustavu laka, kako u trenutku primanja tako i tijekom životnog vijeka premaza. To će vam pomoći da razumijete samo profesionalce - stručnjake u boji. Odaberite najbolju kombinaciju za zaštitu od korozije vašeg automobila - u njihovoj neposrednoj nadležnosti.
Nedavno je tehnologija napredovala daleko, a broj načina za zaštitu lakiranja automobila povećao se. Na primjer, mnogi automobili vrhunske klase koji su već u tvornici pokriveni su posebno izdržljivim i otpornim na vanjske utjecaje nano-keramički lak. U slučaju oštećenja takvog laka, mnogo je teže i duže raditi s njim, jedinstveni jednofazni sustav poliranja može uvelike olakšati poliranje nanokeramičkih lakova.
Ako vaš automobil ne pripada ovom segmentu, nije važno. Boja može biti zaštićena do 1 godine ili više, a ako odete u Europu ili u inozemstvo i tamo upravljate automobilom, vrijeme potrebno za zadržavanje zaštite povećava se 2-3 puta (to ovisi o stanju cesta koje se koriste u autopraonicama vaše regije kemije) vremenskim uvjetima). Zaštita se primjenjuje na lakiranje automobila, kromirane površine i obojenu plastiku te je sastav koji nakon primjene ulazi u molekularnu vezu s površinskim molekulama na koje se nanosi, formirajući zajedno s njima jaku molekularnu rešetku, po izgledu nalik molekularnoj rešetki nanočeramičnih lakova marke Mercedes. benz.
Ako imate potrebu da zaštitite svoj automobil, kontaktirajte našu tvrtku "Mobiklin" pozivom na broj (8452) 77-57-97 ili se možete posavjetovati s našim stručnjacima.
http://mobiclean.ru/stati/polirovka/chto-takoe-lkpSam aluminij u normalnim atmosferskim uvjetima prekriven je oksidnim filmom. To je prirodni proces pod utjecajem kisika. Praktički ga je nemoguće koristiti, jer je film suviše tanak, gotovo virtualan. No primijećeno je da posjeduje neke izvanredne osobine koje zanimaju inženjere i znanstvenike. Kasnije su kemijskim sredstvima mogli proizvesti anodizirani aluminij.
Oksidni film je tvrđi od samog aluminija i stoga ga štiti od vanjskih utjecaja. Otpornost na habanje aluminijskih dijelova s oksidnim filmom je mnogo veća. Osim toga, organske boje su mnogo bolje postavljene na obloženu površinu, stoga ima više poroznu strukturu koja povećava adheziju. I to je vrlo važno za proizvode s naknadnom dekorativnom obradom.
Dakle, inženjerske studije i eksperimenti doveli su do izuma metode elektrokemijskog stvaranja oksidnog filma na površini aluminija i njegovih legura, koje se nazivalo anodnom oksidacijom aluminija, što je odgovor na pitanje "što je eloksiranje".
Anodizirani aluminij se vrlo često koristi u raznim poljima. Galanterija s dekorativnim premazima, metalnim prozorskim i vratnim okvirima, dijelovi morskih brodova i podvodnih vozila, zrakoplovna industrija, kuhinjsko posuđe, auto tuning, građevinski proizvodi od aluminija nisu potpuni popis.
Kako eloksirati aluminij? Anodizacija je postupak u kojem se sloj oksidnog filma proizvodi na površini aluminijskog dijela. U elektrokemijskom procesu, dio koji se oblaže ima ulogu anode, stoga se taj proces naziva anodizacija. Najčešća i najjednostavnija metoda je u razrijeđenoj sumpornoj kiselini pod utjecajem električne struje. Koncentracija kiseline je do 20%, istosmjerna snaga je 1,0 - 2,5 A / dm 2, izmjenična struja je 3,0 A / dm 2, temperatura otopine je 20 - 22 ° C.
Kada postoji anoda, mora postojati katoda. U posebnoj galvanskoj kupki, gdje se odvija proces eloksiranja, detalji anoda su fiksni ili suspendirani u sredini. Katode se postavljaju uz rubove kupki od olova ili kemijski čistog aluminija, a površina anoda treba približno odgovarati području katoda. Između katoda i anoda nužno mora postojati slobodan, prilično širok sloj elektrolita.
Vješalice na koje su pričvršćeni obloženi dijelovi poželjno su načinjeni od istog materijala od kojeg su napravljene anode. Nije uvijek moguće, dakle, dopuštene su aluminijske ili duraluminijske legure. U mjestima pričvršćivanja anoda treba osigurati čvrsti kontakt Nosači ostaju nepokriveni, tako da za dekorativne proizvode ta mjesta moraju biti odabrana i dogovorena u procesu. Suspenzije se ne uklanjaju tijekom pranja i naknadnog kromiranja, ostaju na detaljima do kraja cijelog postupka.
Vrijeme ovisi o veličini pokrivenih dijelova. Već u 15–20 minuta mali se sloj nanosi u sloju od 4–5 mikrona, a veći za 1 sat.
Nakon uklanjanja iz anodne kupelji, dijelovi se isperu tekućom vodom, zatim neutraliziraju u odvojenoj kupelji s 5% -tnom otopinom amonijaka i ponovno isperu vodom iz slavine.
Film će postati izdržljiviji ako izvršite dodatna dorada. To se najbolje postiže otopinom kalijevog bikromata (vrh kroma) s koncentracijom od oko 40 g / l na temperaturi od oko 95 ° C tijekom 10-30 minuta. Detalji na kraju stječu izvornu zelenkasto-žutu nijansu. Time se postiže anodna zaštita od korozije.
Postoje i drugi elektroliti za proizvodnju oksidnog filma na aluminiju, osnove procesa eloksiranja ostaju iste, mijenjaju se samo strujni načini, vrijeme procesa i svojstva premaza.
Anodizirani aluminijski profil koristi se za proizvodnju ventiliranih fasada, montažnih stepenica, rukohvata. Zaštitna folija ne samo da štiti sam metal, već i ruke od sive aluminijske prašine. Žene će biti zainteresirane da znaju da su aluminijske igle za pletenje također anodizirane, tako da rukavice ne postaju prljave. No, u izgradnji anodiziranog aluminija dobio svoje korištenje.
Anodizacija aluminijskog profila koristi se kod ugradnje ventiliranih fasadnih vrata u vrlo korozivnim sredinama. Vrlo agresivna okruženja su morska područja (zbog visokog sadržaja soli u zraku) ili područja u blizini tvornica. Gradovi od milijun ljudi rijetko imaju vrlo agresivno okruženje, često srednje agresivno okruženje. Dodjela klase agresivnosti odvija se na razini posebnih službi sanitarnog epidemiološkog nadzora u koordinaciji s gradskom upravom - potrebno ih je tražiti u svojim rješenjima.
Druga važna prednost je bojanje anodizirane površine. To je vjerojatno glavna prednost opisanog procesa. Pojavila se mogućnost dekorativne obrade proizvedenih aluminijskih proizvoda, što je odmah dovelo do velikog širenja njegove uporabe.
Visoka otpornost na habanje anodnog filma doprinijela je povećanju sadržaja eloksiranih elemenata u ukupnom volumenu brodogradilišta i poduzeća za proizvodnju zrakoplova.
Fasade mnogih olimpijskih objekata u Sočiju izrađene su tehnologijom ventilirane fasade na anodiziranim aluminijskim sustavima.
http://bazafasada.ru/fasad-zdanij/anodirovanie-alyuminiya.htmlLevon B. Piotrovsky,
Institut za eksperimentalnu medicinu SZO RAMS, Sankt Peterburg
Evgeny Kats,
Sveučilište. Ben-Gurion u Negevu, Izrael
"Ekologija i život" №8, №9 2010
Priroda je kontinuirana, a svaka definicija zahtijeva uspostavljanje nekih granica. Stoga je formulacija definicija prilično nezahvalna zadaća. Ipak, to se mora učiniti, jer jasna definicija dopušta da se jedan fenomen odvoji od drugog, da se otkriju značajne razlike između njih i da se na taj način bolje razumiju same pojave. Stoga je svrha ovog eseja pokušaj razumijevanja značenja današnjih modnih termina s prefiksom "nano" (od grčke riječi "patuljak") - "nanoznanost", "nanotehnologija", "nano-objekt", "nanomaterijal".
Unatoč činjenici da su se ova pitanja s različitim stupnjevima dubine u više navrata raspravljala u specijalnoj i popularnoj znanstvenoj literaturi, analiza literature i osobnog iskustva pokazuju da do sada u širokim znanstvenim krugovima, da ne spominjemo neznanstvene, nema jasnog razumijevanja kako sam problem i definicije. Zato ćemo pokušati definirati sve gore navedene pojmove, usmjeravajući čitateljevu pažnju na značenje temeljnog pojma “nano-objekta”. Pozivamo čitatelja da zajedno razmisli o tome postoji li nešto temeljno razlikovanje nano-objekata od njihovih većih i manjih “braća” koje “naseljavaju” svijet oko nas. Nadalje, pozivamo ga da sudjeluje u nizu misaonih eksperimenata o dizajnu nanostruktura i njihovoj sintezi. Također ćemo pokušati pokazati da se u nanoskalnom intervalu mijenja priroda fizičkih i kemijskih interakcija, a to se događa točno na istom dijelu dimenzijske skale gdje prolazi granica između žive i nežive prirode.
Ali najprije, odakle je sve to došlo, zašto je uveden prefiks "nano", koji je presudan u klasifikaciji materijala kao nanostruktura, zašto se nanoznanost i nanotehnologija ističu u odvojenim područjima, što taj izbor uključuje (i ne) odnosi se na istinski znanstvene temelje?
To je prefiks koji pokazuje da bi početnu vrijednost trebalo smanjiti za milijardu puta, tj. Podijeliti s jednom s devet nula - 1.000.000.000. Na primjer, 1 nanometar je milijarditi dio metra (1 nm = 10–9 m), Da zamislimo koliko je 1 nm mali, učinimo sljedeći misaoni eksperiment (Slika 1). Ako smanjimo promjer našeg planeta (12 750 km = 12,75 × 10 6 m ≈ 10 7 m) 100 milijuna (10 8) puta, dobit ćemo oko 10 –1 m. To je veličina približno jednaka promjeru nogometa (standardno) Promjer nogometne lopte je 22 cm, ali na našoj ljestvici ova razlika je beznačajna, za nas 2,2 × 10 –1 m ≈ 10 –1 m). Sada ćemo smanjiti promjer nogometne lopte u istih 100 milijuna (10 8) puta, a tek sada dobivamo veličinu nanočestica jednaku 1 nm (približno promjer molekule ugljika fulerena C).60, u obliku sličnom nogometnoj lopti - vidi sl. 1).
Važno je napomenuti da se prefiks "nano" dugo koristio u znanstvenoj literaturi, ali da bi se označio daleko od nano-objekata. Konkretno, za objekte čija je veličina milijarde puta veća od 1 nm - u terminologiji dinosaura. Nanotyranosaurs (nanotyrranus) i nanosaur (nanosaurus) nazivaju se patuljastim dinosaurima čije su dimenzije 5 i 1,3 m, ali su zapravo "patuljci" u usporedbi s drugim dinosaurima, čije dimenzije prelaze 10 m (do 50 m), a njihova težina može dosežu 30-40 tona i više. Ovaj primjer naglašava da sam prefiks "nano" ne nosi fizičko značenje, već samo ukazuje na ljestvicu.
Ali sada uz pomoć ovog uređaja označavaju novo razdoblje u razvoju tehnologija, koje se ponekad naziva četvrtom industrijskom revolucijom, razdobljem nanotehnologije.
Često se smatra da je početak nanotehnološke ere postavio 1959. godine Richard Feynman u predavanju "Ima dovoljno mjesta na dnu" ("Dovoljno je prostora dolje"). Glavni postulat ovog predavanja bio je da s gledišta temeljnih zakona fizike autor ne vidi prepreke za rad na molekularnoj i atomskoj razini, manipulirajući pojedinačnim atomima ili molekulama. Feynman je rekao da se uz pomoć određenih uređaja mogu napraviti još manji uređaji, koji zauzvrat mogu napraviti još manje uređaje, i tako dalje, sve do atomske razine, tj. S odgovarajućim tehnologijama može se manipulirati s pojedinačnim atomima.
Međutim, treba pošteno reći da Feynman nije bio prvi koji ga je izmislio. Konkretno, ideja o stvaranju sukcesivnog smanjenja manipulatora u veličini izražena je još 1931. godine od strane pisca Borisa Zhitkova u svojoj fantastičnoj priči Mikoruki. Ne možemo se oduprijeti i propustiti da citiramo male citate iz ove priče kako bismo čitatelju dali najviše poštovanja uvidu pisca:
"Dugo sam se zbunio i to je ono što sam smislio: napravit ću male ruke, točnu kopiju - neka budu najmanje dvadeset, trideset puta manji, ali imat će fleksibilne prste poput mojih, stisnut će se u šaku, raskinuti, postati u istim položajima kao moje žive ruke. I ja sam ih napravio.
Ali odjednom me pogodila misao: nakon svega, mogu napraviti mikro ruke na svojim malim rukama. Mogu napraviti iste rukavice za njih kao što sam to učinio za moje žive ruke, koristeći isti sustav da ih povežem s ručkama deset puta manjim od mojih mikro ruku, i onda. Imat ću prave mikro ruke, dvjesto puta već će mi plitke pokrete. S tim ću rukama provaliti u tako malu životnu stvar koju sam vidio samo, ali gdje nitko drugi nije raspolagao samim sobom. I moram na posao.
Htjela sam stvoriti prave mikrookrove, tako da mogu zgrabiti čestice materije iz koje je nastala materija, te nezamislivo male čestice koje su vidljive samo u ultramikroskopu. Htjela sam ući u to područje gdje ljudski um gubi bilo kakvu ideju o veličini - čini se da nema dimenzija, sve je tako nezamislivo plitko. "
Ali to nisu samo književna predviđanja. Ono što se sada naziva nanoobjektima, nanotehnologijom, ako želite, osoba se odavno koristi u svom životu. Jedan od najupečatljivijih primjera (u doslovnom i figurativnom smislu) je raznobojno staklo. Na primjer, stvoren od IV stoljeća prije Krista. e. Lycurgusov kup, koji se čuva u Britanskom muzeju, zelen je kada je osvijetljen izvana, ali ako je osvijetljen iznutra, onda je purpurno-crven. Kako pokazuju nedavne studije pomoću elektronske mikroskopije, ovaj neobični učinak je posljedica prisutnosti u čaši nanočestica čestica zlata i srebra. Stoga možemo sa sigurnošću reći da je Lycurgus Cup izrađen od nanokompozitnog materijala.
Kako se ispostavilo, u srednjem vijeku, staklo je često dodavalo metalnu nano prašinu za izradu vitražnih prozora. Varijacije u boji naočala ovise o razlikama u dodanim česticama - prirodi korištenog metala i veličini čestica. Nedavno je otkriveno da ove čaše također imaju baktericidna svojstva, tj. Ne samo da daju divnu igru svjetlosti u prostoriji, već i dezinficiraju okoliš.
Ako pogledamo povijest razvoja znanosti u povijesnom smislu, onda možemo izdvojiti, s jedne strane, zajednički vektor - prodiranje prirodnih znanosti "u dubine" materije. Kretanje po ovom vektoru određeno je razvojem nadzornih alata. U početku su ljudi proučavali običan svijet, za čije promatranje nije bilo potrebe za posebnim uređajima. Kada su promatrani na toj razini položeni temelji biologije (klasifikacija živog svijeta, C. Linnaeus i drugi), nastala je teorija evolucije (C. Darwin, 1859). Kada se pojavio teleskop, ljudi su mogli provoditi astronomska promatranja (G. Galileo, 1609). Rezultat toga bio je zakon svijeta i klasična mehanika (I. Newton, 1642–1727). Kada se pojavio Leeuwenhoekov mikroskop (1674.), ljudi su ušli u mikrokozmos (raspon veličina 1 mm - 0,1 mm). U početku je to bila samo kontemplacija malih, nevidljivih organizama. Tek je krajem XIX. Stoljeća L. Pasteur prvi otkrio prirodu i funkcije mikroorganizama. Otprilike u isto vrijeme (kraj XIX. - početak XX. Stoljeća) došlo je do revolucije u fizici. Znanstvenici su počeli prodirati u atom, proučavati njegovu strukturu. Opet, to je bilo zbog pojave novih metoda i alata, u kojima su se počele koristiti najmanje čestice materije. Godine 1909., koristeći alfa-čestice (jezgre helija veličine oko 10–13 m), Rutherford je uspio “vidjeti” jezgru atoma zlata. Planetarni model Bohr - Rutherfordovog atoma, stvoren na temelju tih eksperimenata, daje živu sliku o enormnosti "slobodnog" mjesta u atomu, koji je sasvim usporediv s prazninom prostora Sunčevog sustava. To je upravo praznina takvih zapovijedi koju je Feynman mislio u svom predavanju. Uz pomoć istih α-čestica 1919. godine, Rutherford je izveo prvu nuklearnu reakciju za pretvaranje dušika u kisik. Tako su fizičari unijeli piko- i femto-veličine intervala 1, a razumijevanje strukture materije na atomskoj i subatomskoj razini dovelo je do stvaranja kvantne mehanike u prvoj polovici prošlog stoljeća.
Povijesno gledano, dogodilo se da su na veličinskoj skali (sl. 2) praktički sva područja istraživanja veličine "pokrivena", osim područja nano-dimenzija. Međutim, svijet nije bez mudrih ljudi. Početkom 20. stoljeća W. Ostwald je objavio knjigu "Svijet zaobilaženih vrijednosti", koja se bavila novim područjem kemije u to vrijeme - koloidnom kemijom, koja se posebno bavila nanometarskim česticama (iako taj pojam još nije korišten). Već je u ovoj knjizi primijetio da fragmentacija materije u nekom trenutku dovodi do novih svojstava, da svojstva cijelog materijala ovise o veličini čestica.
Početkom dvadesetog stoljeća nisu mogli "vidjeti" čestice te veličine, jer se nalaze ispod granica rješivosti svjetlosnog mikroskopa. Stoga nije slučajno da se izum M. Knolla i E. Ruska 1931. godine elektronskog mikroskopa smatra jednim od početnih prekretnica u nastanku nanotehnologije. Tek nakon toga, čovječanstvo je moglo "vidjeti" objekte submikronskih i nanometarskih dimenzija. I onda sve dolazi na svoje mjesto - glavni kriterij po kojem čovječanstvo prihvaća (ili ne prihvaća) bilo kakve nove činjenice i pojave, izražava se riječima Thomasa nevjernika: "Dok ne vidim, neću vjerovati." 2
Sljedeći korak napravljen je 1981. - G. Binnig i G. Rohrer stvorili su skenirajući tunelski mikroskop, koji je omogućio ne samo dobivanje slika pojedinačnih atoma, nego i manipuliranje njima. To jest, tehnologija je stvorena, o čemu je R. Feynman govorio u svom predavanju. Tada je došlo doba nanotehnologije.
Imajte na umu da se ovdje opet radi o istoj priči. Opet, jer je uobičajeno da čovječanstvo ignorira činjenicu da je barem malo, da je ispred svog vremena. 3 Ovdje se, na primjeru nanotehnologije, ispostavilo da nisu otkrili ništa novo, već su samo počeli bolje razumjeti što se događa oko sebe, što su ljudi već u davnim vremenima činili, čak i nesvjesno, ili bolje rečeno, svjesno (znali su što žele), ali bez razumijevanja fizike i kemije fenomena. Drugo pitanje je da dostupnost tehnologije još uvijek ne znači razumijevanje suštine procesa. Čelik je bio u stanju kuhati dugo vremena, ali razumijevanje fizičkih i kemijskih osnova proizvodnje čelika došlo je mnogo kasnije. Ovdje se možete sjetiti da tajna čelika u Damasku nije otvorena do sada. Ovo je još jedna hipostaza - znamo što trebamo dobiti, ali ne znamo kako. Dakle, odnos između znanosti i tehnologije nije uvijek jednostavan.
Tko se najprije bavio nanomaterijalima u modernom smislu? Godine 1981. američki znanstvenik G. Glater prvi je upotrijebio definiciju “nanokristalnog”. On je formulirao koncept stvaranja nanomaterijala i razvio ga u nizu radova od 1981. do 1986. godine, uveo izraze “nanokristalne”, “nanostrukturirane”, “nanofaze” i “nanokompozitne” materijale. Glavni naglasak u ovim radovima stavljen je na odlučujuću ulogu brojnih sučelja u nanomaterijalima kao osnovi za promjenu svojstava krutih tvari.
Jedan od najvažnijih događaja u povijesti nanotehnologije 4 i razvoj ideologije nanočestica bio je i otkriće ugljičnih nanostruktura - fulerena i ugljikovih nanocijevi sredinom 80-ih - početkom 90-ih godina 20. stoljeća, kao i otkrića grafena u XXI. Stoljeću. 5
Ali vratimo se na definicije.
U početku je sve bilo vrlo jednostavno. Godine 2000. američki predsjednik B. Clinton potpisao je Nacionalnu inicijativu za nanotehnologiju koja definira sljedeće: nanotehnologije uključuju stvaranje tehnologije i istraživanje na atomskoj, molekularnoj i makromolekularnoj razini u rasponu od oko 1 do 100 nm za razumijevanje osnova pojava i svojstava materijala na nano razini, kao i stvaranje i korištenje konstrukcija, opreme i sustava s novim svojstvima i funkcijama određenim njihovom veličinom.
Godine 2003. britanska vlada pozvala je Kraljevsko društvo 6 i Kraljevsku akademiju inženjerstva 7 sa zahtjevom da izraze svoje mišljenje o potrebi razvoja nanotehnologije, da procijene prednosti i probleme koje njihov razvoj može izazvati. Takvo izvješće pod nazivom “Nanoznanost i nanotehnologije: mogućnosti i neizvjesnosti” pojavilo se u srpnju 2004. godine, a koliko znamo, po prvi puta su dane odvojene definicije nanoznanosti i nanotehnologije:
Nanoznanost je proučavanje pojava i objekata na atomskoj, molekularnoj i makromolekularnoj razini, čija se svojstva značajno razlikuju od svojstava njihovih makroanaloga. Nanotehnologije su projektiranje, karakterizacija, proizvodnja i upotreba konstrukcija, uređaja i sustava čija su svojstva određena njihovim oblikom i veličinom na nanometarskoj razini.
Prema tome, pojam "nanotehnologija" podrazumijeva skup tehnoloških metoda koje vam omogućuju stvaranje nano-objekata i / ili manipuliranje njima. Ostaje samo definiranje nano-objekata. No, ispada da to nije tako jednostavno, tako da je većina članka posvećena upravo toj definiciji.
Za početak, dajemo formalnu definiciju, koja se danas najčešće koristi:
Nano-objekti (nanočestice) nazivaju se objekti (čestice) s karakterističnom veličinom od 1 do 100 nanometara u najmanje jednoj dimenziji.
Čini se da je sve dobro i jasno, nejasno je zašto se daje takva kruta definicija donje i gornje granice od 1 i 100 nm? Čini se da je odabrana dobrovoljno, osobito sumnjivo postavljajući gornju granicu. Zašto ne 70 ili 150 nm? Uostalom, s obzirom na raznolikost nano-objekata u prirodi, granice nano-mjesta veličine mogu biti i trebaju biti zamagljene. I općenito, u prirodi, izvođenje bilo kakvih točnih granica je nemoguće - neki objekti glatko ulaze u druge, a to se događa u određenom intervalu, a ne u određenom trenutku.
Prije nego što govorimo o granicama, pokušajmo shvatiti što je fizičko značenje sadržano u pojmu “nanoobjekta”, zašto ga treba razlikovati zasebnom definicijom?
Kao što je već spomenuto, tek je krajem dvadesetog stoljeća shvaćanje da je nanostručna struktura materije još uvijek imalo svoje osobine, da na toj razini materija ima druga svojstva koja se ne pojavljuju u makrokozmosu, počela se pojavljivati (ili bolje rečeno, biti uspostavljena u umovima). Vrlo je teško prevesti neke engleske izraze na ruski, ali na engleskom jeziku postoji pojam "rasuti materijal", koji se približno može prevesti kao "velika količina tvari", "rasuti materijal", "kontinuirani medij". Tako neka svojstva "rasutih materijala" sa smanjenjem veličine sastavnih čestica mogu početi mijenjati kada dosegnu određenu veličinu. U ovom slučaju, kažu da se odvija prijelaz na nanostate tvari, nanomaterijala.
To se događa zbog toga što se veličina čestica smanjuje, udio atoma koji se nalaze na njihovoj površini i njihov doprinos svojstvima objekta postaju značajni i rastu s daljnjim smanjenjem veličine (slika 3).
Ali zašto povećanje udjela površinskih atoma značajno utječe na svojstva čestica?
Takozvani površinski fenomeni poznati su već duže vrijeme - to su površinska napetost, kapilarne pojave, površinska aktivnost, vlaženje, adsorpcija, adhezija itd. Cijeli skup ovih pojava je posljedica činjenice da se sile interakcije između čestica koje čine tijelo ne kompenziraju na njegovoj površini (sl. ). Drugim riječima, atomi na površini (kristal ili tekućina - nije bitno) su u posebnim uvjetima. Na primjer, u kristalima, sile koje uzrokuju da budu u čvorovima kristalne rešetke djeluju na njih samo odozdo. Stoga se svojstva tih "površinskih" atoma razlikuju od svojstava istih atoma u masi.
Budući da se broj površinskih atoma u nanoobjektima naglo povećava (slika 3), njihov doprinos svojstvima nanoobjekta postaje odlučujući i povećava se s daljnjim smanjenjem veličine objekta. To je jedan od razloga za pojavu novih svojstava na nanoskali.
Drugi razlog za raspravu o promjeni svojstava je da se na toj dimenzionalnoj razini počinju manifestirati zakoni kvantne mehanike, tj. Razina nano-dimenzija je razina prijelaza, naime, prijelaz iz vladavine klasične mehanike u vladavinu kvantne mehanike. Kao što je poznato, najnepredvidljivije su prijelazne države.
Do sredine 20. stoljeća ljudi su naučili raditi s masom atoma, kao is jednim atomom.
Nakon toga, postalo je očito da je "mala skupina atoma" nešto drugo, ne sasvim slično ni masi atoma niti jednom atomu.
Po prvi put, vjerojatno se znanstvenici i tehnologi suočavaju s ovim problemom u fizici poluvodiča. U svojoj potrazi za minijaturizacijom, došli su do čestica takve veličine (nekoliko desetaka nanometara i manje), pri čemu su se njihove optičke i elektroničke osobine počele znatno razlikovati od onih čestica „običnih“ veličina. Tada je konačno postalo jasno da je skala „nanostupanjskog područja“ posebno područje, različito od područja postojanja čestica ili kontinuuma.
Stoga je u gornjim definicijama nanoznanosti i nanotehnologije najznačajniji pokazatelj da „pravi nano“ započinje pojavom novih svojstava tvari koje su povezane s prijelazom na te skale i koje se razlikuju od svojstava rasutih materijala. Naime, najvažnija i najvažnija kvaliteta nanočestica, glavna razlika između mikro i makročestica je pojava fundamentalno novih svojstava koja se ne manifestiraju u drugim veličinama. Već smo dali književne primjere, tu tehniku još jednom koristimo kako bismo vizualno pokazali i naglasili razlike između makro, mikro i nano objekata.
Vratimo se literarnim primjerima. Često se spominje junak Leskov Levsha kao “rani” nanotehnolog. Međutim, to je pogrešno. Leftvje glavno postignuće je da je krivotvorio male nokte [“Radila sam manje od ovih potkova: iskovala sam nokte kojima su potkove začepljene, nema malih dometa”. No, ti nokti, iako vrlo mali, ostali nokti, nisu izgubili svoju glavnu funkciju - držati potkove. Tako je Levshin primjer primjer minijaturizacije (mikrominijaturizacije, ako želite), tj. Smanjivanja veličine objekta bez mijenjanja njegovih funkcionalnih i drugih svojstava.
A spomenuta priča B. Zhitkova opisuje upravo promjenu svojstava:
- Trebala sam rastegnuti tanku žicu - to jest, onu debljinu, koja bi za moje žive ruke bila poput kose. Radila sam i gledala kroz mikroskop, dok su bakrene ruke bile izvučene kroz bakar. To je tanje, tanje - još uvijek se rasteže pet puta - a onda je žica bila poderana. Nije se čak ni slomila - raspala se poput gline. Rasuti u finom pijesku. Ovo je poznato po crvenilu bakra.
Napominjemo da je u članku o nanotehnologiji na Wikipediji samo povećanje krutosti bakra dano kao jedan primjer promjene svojstava sa smanjenom veličinom. (Pitam se kako je B. Zhitkov saznao za to 1931. godine?)
Krajem dvadesetog stoljeća konačno je postalo jasno postojanje određenog područja veličine čestica materije - regije nano-dimenzija. Fizičari, pojašnjavajući definiciju nano-objekata, tvrde da se gornja granica nano-mjesta veličine mjerila podudara, očito, s veličinom manifestacije takozvanih niskodimenzionalnih učinaka ili efekta snižavanja dimenzije.
Pokušajmo preokrenuti posljednju izjavu s jezika fizičara na univerzalni jezik.
Živimo u trodimenzionalnom svijetu. Svi stvarni objekti oko nas imaju određene dimenzije u sve tri dimenzije, ili, kako kažu fizičari, imaju dimenziju 3.
Napravimo sljedeći misaoni eksperiment. Odaberite trodimenzionalni, trodimenzionalni, uzorak nekog materijala, najbolje od svega - homogenog kristala. Neka to bude kocka s duljinom ruba od 1 cm Ovaj uzorak ima određena fizikalna svojstva koja ne ovise o njezinoj veličini. U blizini vanjske površine našeg uzorka, svojstva se mogu razlikovati od onih u volumenu. Međutim, relativni udio površinskih atoma je mali, te se stoga može zanemariti doprinos površinske promjene svojstava (upravo taj uvjet u jeziku fizičara znači da je uzorak glomazan). Sada ćemo podijeliti kocku na pola - njezine dvije karakteristične veličine će ostati iste, a jedna, neka je visina d, smanjiti za 2 puta. Što se događa s osobinama uzorka? Oni se neće promijeniti. Ponovimo ovaj eksperiment i izmjerimo vlasništvo koje nas zanima. Dobit ćemo isti rezultat. Ponavljano ponavljajući eksperiment, napokon dosežemo određenu kritičnu veličinu d *, ispod koje će nam svojstvo izmjereno od nas početi ovisiti o veličini d. Zašto? Kada je d ≤ d *, udio doprinosa površinskih atoma u svojstvima postaje značajan i nastavit će rasti s daljnjim smanjenjem d.
Fizičari kažu da je za d ≤ d * u našem uzorku učinak kvantne veličine promatran u jednoj dimenziji. Za njih, naš uzorak više nije trodimenzionalan (što zvuči apsurdno običnom čovjeku, jer naš d, iako mali, nije jednak nuli!), Njegova dimenzija je svedena na dvije. Sam uzorak naziva se kvantna ravnina, ili kvantna bušotina, po analogiji s izrazom "potencijalna bušotina" koji se često koristi u fizici.
Ako je u nekom uzorku d ≤ d * u dvije dimenzije, onda se to naziva jednodimenzionalni kvantni objekt, ili kvantni niz, ili kvantna žica. Nula-dimenzionalni objekti, ili kvantne točke, d ≤ d * u sve tri dimenzije.
Naravno, kritična veličina d * nije konstantna za različite materijale, pa čak i za jedan materijal može značajno varirati ovisno o tome koja od svojstava smo izmjerili u našem eksperimentu ili, drugim riječima, koja od kritičnih dimenzijskih značajki fizičkih fenomena određuje ovo svojstvo (slobodni put elektrona fonona, de Broglieva valna duljina, duljina difuzije, dubina prodiranja vanjskog elektromagnetskog polja ili akustičkih valova, itd.).
Međutim, ispada da je sa svim raznovrsnim pojavama koje se javljaju u organskim i anorganskim materijalima u živoj i neživoj prirodi, vrijednost d * leži otprilike u rasponu od 1 do 100 nm. Stoga je “nano-objekt” (“nanostruktura”, “nanočestica”) samo još jedna verzija izraza “struktura kvantne veličine”. To je objekt s d ≤ d * u najmanje jednoj dimenziji. To su čestice smanjene dimenzije, čestice s većim udjelom površinskih atoma. Dakle, logičnije je klasificirati ih prema stupnju redukcije dimenzije: 2D - kvantne ravnine, 1D - kvantne niti, 0D - kvantne točke.
Cijeli raspon reduciranih dimenzija može se jednostavno objasniti i glavno je eksperimentalno promatrati primjer ugljikovih nanočestica.
Otkriće ugljičnih nanostruktura bilo je vrlo važna prekretnica u razvoju koncepta nanočestica.
Ugljik je samo jedanaesti najčešći element u prirodi, međutim, zbog jedinstvene sposobnosti njegovih atoma da se međusobno kombiniraju i formiraju duge molekule koje uključuju i druge elemente kao zamjene, pojavio se ogroman broj organskih spojeva i sam život. No, čak i ako se kombinira samo sa samim sobom, ugljik može generirati veliki skup različitih struktura s vrlo različitim svojstvima - takozvane alotropne modifikacije. Diamond je, primjerice, mjerilo transparentnosti i tvrdoće, dielektrik i toplinski izolator. Međutim, grafit je idealan "apsorber" svjetla, super-mekani materijal (u određenom smjeru), jedan od najboljih vodiča topline i električne energije (u ravnini okomitoj na gore spomenuti smjer). Ali oba ova materijala se sastoje samo od ugljikovih atoma!
Ali sve je to na makro razini. A prijelaz na nano-razinu otvara nova jedinstvena svojstva ugljika. Pokazalo se da je "ljubav" atoma ugljika jedni prema drugima toliko velika da mogu, bez sudjelovanja drugih elemenata, oblikovati cijeli niz nanostruktura koje se međusobno razlikuju, uključujući i dimenziju. To su fulereni, grafen, nanocijevi, nanokoni itd. (Slika 5).
Ovdje možemo primijetiti da se ugljične nanostrukture mogu nazvati pravim nanočesticama, jer se u njima, kao što se jasno vidi na sl. 5, svi sastavni atomi leže na površini.
Ali natrag u sam grafit. Dakle, grafit je najčešća i termodinamički stabilna modifikacija elementarnog ugljika s trodimenzionalnom kristalnom strukturom koja se sastoji od paralelnih atomskih slojeva, od kojih je svaki gusto pakiran od šesterokuta (slika 6). Na vrhovima svakog takvog šesterokuta nalazi se ugljikov atom, a strane šesterokuta grafički odražavaju jake kovalentne veze između ugljikovih atoma, čija je duljina 0,142 nm. Ali udaljenost između slojeva je prilično velika (0,334 nm), pa je veza između slojeva prilično slaba (u ovom slučaju govore o van der Waalsovoj interakciji 10).
Takva kristalna struktura objašnjava značajke fizikalnih svojstava grafita. Prvo, niska tvrdoća i sposobnost da se lako stratificiraju u najmanji sloj. Tako se, na primjer, olovke pišu s olovkama, čija se grafitna ljuska, ljušti, ostaje na papiru. Drugo, spomenuta naglašena anizotropija fizikalnih svojstava grafita i, prije svega, njegove električne vodljivosti i toplinske vodljivosti.
Bilo koji od slojeva trodimenzionalne strukture grafita može se smatrati divovskom planarnom strukturom koja ima dimenziju 2D. Ova dvodimenzionalna struktura, izgrađena samo od atoma ugljika, naziva se "grafen". Lako je takvu strukturu dobiti "relativno", barem u mentalnom eksperimentu. Uzmite olovku s grafitnom olovkom i počnite pisati. Visina d pločice će se smanjiti. Ako postoji dovoljno strpljenja, onda je u nekom trenutku vrijednost d jednaka d *, a mi dobivamo kvantnu ravninu (2D).
Dugo vremena, problem stabilnosti ravnih dvodimenzionalnih struktura u slobodnom stanju (bez supstrata) općenito, a posebno grafena, kao i elektroničkih svojstava grafena, predmet su samo teorijskih istraživanja. Nedavno, 2004. godine, skupina fizičara na čelu s A. Geimom i K. Novoselovom primila je prve uzorke grafena, koji su napravili revoluciju u tom području, budući da su se takve dvodimenzionalne strukture pokazale, prije svega, sposobnima za izražavanje zapanjujućih elektronskih svojstava, kvalitativno različita od svih prethodno promatranih. Stoga danas na stotine eksperimentalnih skupina istražuju elektronska svojstva grafena.
Ako se u jednom valjku prevučemo sloj grafena, jednodijelnog u debljini, tako da se heksagonalna rešetka ugljikovih atoma zatvori bez šavova, tada „konstruiramo“ jednu zidnu ugljičnu nanocijevi. Eksperimentalno je moguće dobiti jednoslojne nanocijevi promjera od 0,43 do 5 nm. Karakteristične značajke geometrije nanocijevi su rekordne vrijednosti specifične površine (u prosjeku
1600 m 2 / g za cijevi s jednim zidom) i omjer duljine i promjera (100.000 i više). Tako su nanocijevi 1D nano-objekti - kvantni niti.
U pokusima su promatrane i viševaljne ugljične nanocijevi (sl. 7). Sastoje se od koaksijalnih cilindara umetnutih jedan u drugi, čiji su zidovi na udaljenosti (oko 3,5 A), blizu interplanarnog razmaka u grafitu (0,334 nm). Broj zidova može varirati od 2 do 50.
Ako stavite komad grafita u atmosferu inertnog plina (helij ili argon) i zatim osvijetlite zraku pulsirajućeg lasera velike snage ili koncentriranog sunčevog svjetla, možete ispariti materijal naše grafitne mete (imajte na umu da za tu svrhu površinska temperatura mete mora biti najmanje 2700 ° C), U takvim uvjetima, plazma koja se sastoji od pojedinačnih atoma ugljika formira se iznad ciljne površine i zahvaća protok hladnog plina, što dovodi do hlađenja plazme i stvaranja ugljikovih klastera. Dakle, ispada da, pod određenim uvjetima clusteringa, ugljikovi atomi su zatvoreni da bi formirali sferičnu skeletnu molekulu C60 dimenzija 0D (tj. kvantna točka), već prikazana na sl. 1.
Takvo spontano stvaranje molekule C60 u ugljičnoj plazmi otkriven je u zajedničkom eksperimentu G. Krota, R. Curla i R. Smolija, provedenog deset dana u rujnu 1985., slanjem radoznalog čitatelja u knjigu E. A. Katza “Fullereni, ugljikove nanocijevi i nanoklasteri: oblici rodova i ideje “koji detaljno opisuje fascinantnu povijest ovog otkrića i događaje koji su mu prethodili (s kratkim izletima u povijest znanosti do renesanse pa čak i antike), te objašnjavajući motivaciju čudnog na prvi pogled (i samo na prvi pogled) imena Buckminsterlelerove olekule su u čast arhitekte R. Buckminster Fuller (vidi i knjigu [Piotrovsky, Kiselev, 2006]).
Nakon toga, otkriveno je da postoji čitava obitelj molekula ugljika - fulereni - u obliku konveksnog poliedra koji se sastoji samo od šesterokutnih i peterokutnih lica (sl. 8).
Upravo je otkriće fulerena neka vrsta magičnog "zlatnog ključa" za novi svijet nanometarskih struktura načinjenih od čistog ugljika koji je izazvao eksploziju rada na ovom području. Do danas je otkriven velik broj različitih ugljikovih klastera s fantastičnim (u doslovnom smislu riječi!) Raznolikosti strukture i svojstava.
Ali natrag na nanomaterijale.
Nanomaterijali su materijali čije su strukturne jedinice nano-objekti (nanočestice). Figurativno govoreći, izgradnja nanomaterijala sastoji se od nano-objekata od cigle. Stoga je najproduktivnije klasificirati nanomaterijale po dimenziji samog uzorka nanomaterijala (vanjske dimenzije matrice) i dimenzije nano-objekata koji ga čine. Najdetaljnija klasifikacija ove vrste dana je u [Pokropivny, Skorokhod, 2008]. Prikazane 36 klase nanostruktura opisuju cijeli niz nanomaterijala, od kojih su neki (kao i gore spomenuti fulereni ili ugljikovi nano-vrhovi) uspješno sintetizirani, a neki još uvijek čekaju na svoju eksperimentalnu realizaciju.
Dakle, možemo strogo definirati pojmove “nanoznanosti”, “nanotehnologije” i “nanomaterijala” koje nas zanimaju samo ako razumijemo što je “nanoobjekt”.
"Nano-objekt", s druge strane, ima dvije definicije. Prvi, jednostavniji (tehnološki): to su objekti (čestice) s karakterističnom veličinom od oko 1 - 100 nanometara u najmanje jednoj dimenziji. Druga definicija, više znanstvena, fizička: objekt s reduciranom dimenzijom (koji ima d ≤ d * u najmanje jednoj dimenziji).
Koliko znamo, nema drugih definicija.
Međutim, ne može se, međutim, zapaziti činjenica da znanstvena definicija ima ozbiljan nedostatak. Naime: u njemu se, za razliku od tehnološkog, određuje samo gornja granica nano-dimenzija. Treba li postojati niža granica? Po našem mišljenju, naravno. Prvi razlog za postojanje donje granice izravno proizlazi iz fizičke biti znanstvene definicije nano-objekta, budući da je većina razmatranih učinaka snižavanja dimenzionalnosti posljedica kvantnog ograničenja, ili pojava rezonantne prirode. Drugim riječima, promatraju se kada se karakteristične duljine učinka i veličina objekta podudaraju, tj. Ne samo za d ≤ d *, o čemu smo već raspravljali, nego u isto vrijeme samo ako veličina d prelazi određenu donju granicu d ** (d **). ≤ d ≤ d *). Očito je da vrijednost d * može varirati za različite fenomene, ali mora prelaziti veličinu atoma.
To ilustriramo primjerom spojeva ugljika. Policiklički aromatski ugljikovodici (PAH) kao naftalen, benzipren, hrizen itd. Formalno su analozi grafena. Štoviše, najveći poznati PAH ima opću formulu C222H44 i sadrži 10 benzenskih prstenova dijagonalno. Međutim, oni ne posjeduju ta nevjerojatna svojstva koja posjeduje grafen i ne mogu se smatrati nanočesticama. Isto vrijedi i za nanodalamce: za
4–5 nm su nano-dijamanti, ali u blizini tih granica, pa čak i izvan njih, prikladniji su viši diamandoidi (analozi adamantana koji imaju osnovu kondenziranih dijamantnih stanica).
Dakle: ako je u granici veličina objekta u sve tri dimenzije jednaka veličini atoma, onda, na primjer, kristal sastavljen od takvih 0-dimenzionalnih objekata neće biti nanomaterijala, nego običan atomski kristal. To je očito. Kao što je očigledno, činjenica da bi broj atoma u nanoobjektu trebao i dalje prelaziti jedan. Ako nanobjekt ima sve tri vrijednosti d manje od d **, prestaje biti. Takav objekt treba opisati jezikom opisa pojedinih atoma.
A ako ne sve tri veličine, nego samo jednu, na primjer? Ostane li takav objekt nano objekt? Naravno, da. Takav je predmet, na primjer, već spomenuti grafen. Činjenica da je karakteristična veličina grafena u jednoj dimenziji jednaka promjeru ugljikovog atoma ne lišava ga svojstava nanomaterijala. A ta svojstva su apsolutno jedinstvena. Mjerene su provodljivost, Shubnikov-de Haasov efekt, kvantni Halov efekt u grafenskim filmovima debljine atoma. Eksperimenti su potvrdili da je grafen poluvodič s nultom pojasnom šupljinom, dok je na mjestima dodira valentnih i vodljivih vrpca energetski spektar elektrona i rupa linearan kao funkcija valnog vektora. Takav spektar ima čestice s nultom učinkovitom masom, posebno fotone, neutrine, relativističke čestice. Razlika između fotona i nosača masa u grafenu je u tome što su potonji fermioni, a napunjeni su. Trenutno nema analoga za te nabijene Diracove fermione bez mase među poznatim elementarnim česticama. Danas je grafen od velikog interesa kako za testiranje teorijskih pretpostavki s područja kvantne elektrodinamike i teorije relativnosti, tako i za stvaranje novih nanoelektronskih uređaja, posebice balističkih i jednoelektronskih tranzistora.
Za našu raspravu, vrlo je važno da je pojam nano-objekta najbliži dimenzionalnoj regiji u kojoj se ostvaruju takozvani mezoskopski fenomeni. To je područje minimalne veličine za koje je razumno govoriti o svojstvima pojedinih atoma ili molekula, nego o svojstvima materijala kao cjeline (na primjer, pri određivanju temperature, gustoće ili vodljivosti materijala). Mezoskopske dimenzije padaju u rasponu od 1 do 100 nm. (Prefiks "meso" dolazi od grčke riječi "prosjek", intermedijera između atomske i makroskopske dimenzije.)
Svi znaju da se psihologija bavi ponašanjem pojedinaca, a sociologija - ponašanje velikih skupina ljudi. Dakle, odnos u grupi od 3-4 osobe može se opisati analogno kao mesoyavleniya. Na isti način, kao što je gore spomenuto, mala skupina atoma je nešto što nije slično "hrpi" atoma, niti jednom atomu.
Ovdje valja istaknuti još jednu važnu značajku svojstava nano-objekata. Unatoč činjenici da su, za razliku od grafena, ugljikove nanocijevi i fulereni formalno 1- i 0-dimenzionalni objekti, ali to nije posve točno. Ili bolje, ne u isto vrijeme. Činjenica je da je nanocijev isti grafenski 2D monoatomski sloj uvaljan u cilindar. 11 Fuleren je sloj ugljika 2D monoatomske debljine, zatvoren na površini kugle. Odnosno, svojstva nano-objekata bitno ovise ne samo o njihovoj veličini, već io topološkim karakteristikama - jednostavno rečeno, o njihovom obliku.
Dakle, ispravna znanstvena definicija nano objekata trebala bi biti sljedeća:
To je objekt koji ima barem jednu dimenziju ≤ d *, dok barem jedna od dimenzija prelazi d **. Drugim riječima, objekt je dovoljno velik da posjeduje makro svojstva tvari, ali u isto vrijeme je karakteriziran nižom dimenzijom, tj. Barem jedno od mjerenja je dovoljno malo da su vrijednosti tih svojstava vrlo različite od odgovarajućih svojstava makro objekata od iste tvari, značajno ovisio o veličini i obliku objekta. U ovom slučaju, točne vrijednosti dimenzija d * i d ** mogu varirati ne samo od tvari prema tvari, već i za različita svojstva iste tvari.
Činjenica da ta razmatranja nipošto nisu skolastička (poput "koliko pijeska počne?"), Ali imaju duboko značenje za razumijevanje jedinstva znanosti i kontinuiteta svijeta oko nas, postaje očigledno ako se skrenemo na organske nano-objekte.
Iznad toga, razmatrali smo samo neorganske relativno homogene materijale, a već tamo sve nije bilo tako jednostavno. Ali na Zemlji postoji ogromna količina materije, koja nije samo teška, ali nije homogena. Govorimo o biološkim strukturama i općenito o živoj tvari.
U "Nacionalnoj nanotehnološkoj inicijativi", kao jednom od razloga posebnog interesa u području nano-dimenzija, naznačeno je:
Budući da je sustavna organizacija materije na razini nano-razina ključna značajka bioloških sustava, nanoznanost i tehnologija omogućit će ugradnju umjetnih komponenti i sklopova u stanice, čime se stvaraju novi strukturalno organizirani materijali koji se temelje na imitaciji metoda samoslaganja u prirodi.
Pokušajmo sada shvatiti u kakvom je značenju koncept “nanoskale” u primjeni u biologiji, imajući na umu da se pri odlasku na taj interval veličine svojstva moraju temeljito ili dramatično promijeniti. Ali prvo, podsjećamo da se nano-regiji može pristupiti na dva načina: "od vrha prema dolje" (drobljenje) ili "odozdo prema gore" (sinteza). Dakle, pokret "odozdo prema gore" za biologiju nije ništa drugo nego formiranje biološki aktivnih kompleksa iz pojedinačnih molekula.
Ukratko razmotrite kemijske veze koje određuju strukturu i oblik molekule. Prva i najjača je kovalentna veza, koju karakterizira stroga usmjerenost (samo od jednog atoma do drugog) i određena duljina, koja ovisi o vrsti veze (jedno, dvostruko, trostruko, itd.). Upravo kovalentne veze između atoma određuju "primarnu strukturu" bilo koje molekule, tj. Koje atome i kojim redom su međusobno povezane.
Ali postoje i druge vrste veza koje definiraju ono što se naziva sekundarna struktura molekule, njezin oblik. To je prvenstveno vodikova veza - veza između polarnog atoma i vodikovog atoma. Najbliže je kovalentnoj vezi, budući da je također karakterizirana određenom dužinom i usmjerenošću. Međutim, ta je veza slaba, a njezina je energija za red veličine niža od energije kovalentne veze. Preostali tipovi interakcija su neusmjereni i ne karakterizira ih duljina formiranih veza, nego brzina smanjenja energije vezanja s povećanjem udaljenosti između interakcijskih atoma (međudjelovanje na duge udaljenosti). Ionsko spajanje je međudjelovanje dugog dometa, van der Waalsova interakcija je kratkog dometa. Dakle, ako udaljenost između dviju čestica raste r puta, u slučaju ionske veze, privlačnost se smanjuje na 1 / r 2 od početne vrijednosti, u slučaju spomenute Van der Waalsove interakcije više od jednom - na 1 / r 3 ili više (na 1 / r 12). Općenito, sve ove interakcije mogu se definirati kao intermolekularne interakcije.
Sada razmotrimo pojam "biološki aktivne molekule". Treba znati da je sama molekula tvari zanimljiva samo kemičarima i fizičarima. Zainteresirani su za njegovu strukturu ("primarnu strukturu"), njezin oblik ("sekundarnu strukturu"), makroskopske pokazatelje kao što su, na primjer, agregacijsko stanje, topljivost, točke taljenja i vrenja itd., I mikroskopski 12 (elektronski efekti i međusobni utjecaj atoma u danoj molekuli, spektralna svojstva kao manifestacija tih interakcija). Drugim riječima, govorimo o proučavanju svojstava koja se načelno manifestiraju jednom molekulom. Podsjetimo se da je molekula po definiciji najmanja čestica tvari koja nosi njegova kemijska svojstva.
Sa stajališta biologije, "izolirana" molekula (u ovom slučaju nije važno je li ona jedna molekula ili neka količina identičnih molekula) nije sposobna pokazati bilo kakva biološka svojstva. Ova teza zvuči prilično paradoksalno, ali pokušat ćemo je potkrijepiti.
Razmotrite ovo na primjeru enzima - molekula proteina, koji su biokemijski katalizatori. Na primjer, enzim hemoglobin, koji osigurava transport kisika do tkiva, sastoji se od četiri proteinske molekule (podjedinice) i jedne tzv. Protetske skupine - hema koji sadrži atom željeza koji nije kovalentno povezan s proteinskim podjedinicama hemoglobina.
Glavni, ili bolje rečeno odlučujući doprinos interakciji proteinskih podjedinica i dragulja, interakcija koja dovodi do formiranja i stabilnosti supramolekularnog kompleksa, koji se naziva hemoglobin, stvaraju sile, koje se ponekad nazivaju hidrofobne interakcije, ali predstavljaju sile intermolekularne interakcije. Veze koje tvore te sile znatno su slabije od kovalentnih veza. Ali s komplementarnom interakcijom, kada su dvije površine vrlo blizu jedna drugoj, broj tih slabih veza je velik, pa je ukupna energija interakcije molekula prilično visoka i rezultirajući kompleks je dovoljno stabilan. Ali sve dok se ne formiraju te veze između četiri podjedinice, dok se protetska grupa (dragulji) ne spoji (opet zbog nekovalentnih veza), ni pod kojim uvjetima pojedini dijelovi hemoglobina ne mogu vezati kisik, a štoviše ga ne mogu nositi nigdje. I stoga ne posjeduju ovu biološku aktivnost. (Isto se mišljenje može proširiti na sve enzime općenito.)
Istodobno, sam proces kataliziranja podrazumijeva formiranje tijekom reakcije kompleksa od najmanje dvije komponente - samog katalizatora i molekule (s) nazvanih supstrat (i), koja pod djelovanjem katalizatora prolazi kroz neke kemijske transformacije. Drugim riječima, treba formirati kompleks od najmanje dvije molekule, tj. Supramolekularni (supramolekularni) kompleks.
Ideju komplementarne interakcije najprije je predložio E. Fisher kako bi objasnio interakciju ljekovitih tvari s njihovom metom u tijelu i nazvao je interakciju "ključ za zaključavanje". Iako su medicinske (i druge biološke tvari) daleko od toga da budu enzim u svim slučajevima, one su također sposobne proizvesti biološki učinak tek nakon interakcije s odgovarajućim biološkim ciljem. Ali takva interakcija opet nije ništa drugo do formiranje supramolekularnog kompleksa.
Prema tome, manifestacija "običnih" molekula fundamentalno novih svojstava (u ovom slučaju biološke aktivnosti) povezana je s formiranjem supramolekularnih (supramolekularnih) kompleksa s drugim njihovim molekulama zbog sila intermolekularne interakcije. To je način na koji su raspoređeni većina enzima i sustava u tijelu (receptori, membrane, itd.), Uključujući i takve složene strukture koje se ponekad nazivaju biološkim "strojevima" (ribosomi, ATPaze, itd.). I to se događa točno na razini nanometarskih veličina - od jednog do nekoliko desetaka nanometara.
S daljnjim komplikacijama i povećanjem veličine (više od 100 nm), tj., Pri prelasku na drugu dimenzijsku razinu (mikrorazina), nastaju mnogo složeniji sustavi koji su sposobni ne samo za neovisno postojanje i interakciju (posebno, razmjenu energije) s okolinom. njihovoj okolini, ali i samoreprodukciji. To je, opet, promjena u svojstvima cjelokupnog sustava - postaje toliko složena da je već sposobna za samo-reprodukciju, ono što nazivamo živim strukturama nastaje.
Mnogi mislioci su u više navrata pokušavali definirati život. Ne ulazeći u filozofske rasprave, napominjemo da je, po našem mišljenju, život postojanje samo-replicirajućih struktura, a žive strukture počinju s jednom stanicom. Život je mikro i makroskopski fenomen, ali glavni procesi koji osiguravaju funkcioniranje živih sustava javljaju se na razini nanoscala.
Funkcioniranje žive stanice kao integriranog samoregulacijskog uređaja s izraženom strukturnom hijerarhijom osigurava se minijaturizacijom na razini nanostupanjske razine. Očito je da je minijaturizacija na razini nanoskaleta temeljno obilježje biokemije, pa se evolucija života sastoji od nastanka i integracije različitih oblika nanostrukturiranih objekata. 13 To je nanostjelesni dio strukturne hijerarhije, ograničen po veličini i odozgo i odozdo (!), Što je kritično za izgled i život stanica. To jest, to je razina nano-dimenzija koja predstavlja prijelaz iz molekularne razine u razinu življenja.
Međutim, zbog činjenice da je minijaturizacija na razini nanoskaleta temeljno obilježje biokemije, ipak se ne mogu smatrati bilo kakve biokemijske manipulacije kao nanotehnološke - nanotehnologije podrazumijevaju, naposljetku, dizajn, a ne banalnu uporabu molekula i čestica.
Na početku članka pokušali smo nekako klasificirati objekte različitih prirodnih znanosti prema načelu karakterističnih dimenzija objekata koje su proučavali. Vratimo se na to ponovno, primjenjujući ovu klasifikaciju, da dobijemo da je atomska fizika koja proučava interakcije unutar atoma subangstrom (femto i pico) dimenzije.
"Obična" anorganska i organska kemija je angstromska veličina, razina pojedinačnih molekula ili veze unutar kristala anorganskih tvari. No, biokemija je razina nanoscale, stupanj postojanja i funkcioniranja supramolekularnih struktura stabiliziranih nekovalentnim intermolekularnim silama.
No, biokemijske strukture su još uvijek relativno jednostavne i mogu djelovati relativno neovisno (in vitro, ako želite). Daljnja komplikacija, formiranje složenih cjelina supramolekularnim strukturama - to je prijelaz na samo-replicirajuće strukture, prijelaz na Živoga. A ovdje, na razini stanica, to su mikro-dimenzije, a na razini organizama makro-dimenzije. To je biologija i fiziologija.
Nano-razina je prijelazno područje s molekularne razine, tvoreći osnovu za postojanje cjelokupnog života, koji se sastoji od molekula, do razine življenja, razine postojanja samoreplicirajućih struktura, a nanočestice, koje su supramolekularne strukture stabilizirane intermolekularnim silama interakcije, predstavljaju prijelazni oblik od pojedinačnih molekula do kompleksa funkcionalni sustavi. To se može odraziti u shemi koja posebno naglašava kontinuitet prirode (sl. 9). U shemi, svijet nano-veličina nalazi se između atomsko-molekularnog svijeta i svijeta Živoga, koji se sastoji od istih atoma i molekula, ali je organiziran u složene samoreplicirajuće strukture, a prijelaz iz jednog svijeta u drugi određuje se ne samo (i ne toliko) veličinom struktura, već njihovom složenošću., Priroda je odavno izmislila i koristi supramolekularne strukture u živim sustavima. Daleko smo od toga da uvijek možemo razumjeti, a kamoli ponoviti, što priroda čini lako i prirodno. Ali od nje ne možete očekivati usluge, morate učiti od nje.
reference:
1) Vul A.Y., Sokolov V.I. Istraživanja nano-ugljena u Rusiji: od fulerena do nanocijevi i nano-dijamanti / ruske nanotehnologije, 2007. T. 3 (3-4).
2) Katz E.A. Fullereni, ugljikove nanocjevčice i nanoklasteri: pedigre oblika i ideja. - M.: LKI, 2008.
3) Ostwald V. Svijet zaobilaženih vrijednosti. - M.: Izdavačka kuća partnerstva "Svijet", 1923.
4) Piotrovsky LB, Kiselev OI Fullereni u biologiji. - Rostock, St. Petersburg, 2006.
5) Tkachuk V.A. Nanotehnologije i medicina // Ruske nanotehnologije, 2009. T. 4 (7–8).
6) Khobza P., Zahradnik R. Intermolekularni kompleksi. - M: Mir, 1989.
7) Mann S. Život kao fenomen na skalama. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 5306-5320.
8) Pokropivny V.V., Skorokhod V.V. Nove dimenzionalne klasifikacije nanostruktura // Physica E, 2008, v. 40, str. 2521-2525.
1 Nano - 10–9, pico - 10 –12, femto - 10 –15.
2 Štoviše, ne samo vidjeti, nego i dodir. "Ali on im reče: ako ne vidim njegove rane od čavala u rukama i neću staviti prste u rane noktiju i neću staviti ruke u njegova rebra, neću vjerovati" [Evanđelje po Ivanu, poglavlje 20, stih 24].
3 Primjerice, govorio je o atomima još 430. godine prije Krista. e. Demokrit. Tada je Dalton 1805. tvrdio da: 1) elementi se sastoje od atoma, 2) da su atomi jednog elementa identični i različiti od atoma drugog elementa i 3) atomi se ne mogu uništiti u kemijskoj reakciji. Tek su se od kraja 19. stoljeća počele razvijati teorije o strukturi atoma, što je izazvalo revoluciju u fizici.
4 Koncept "nanotehnologije" uveo je 1974. godine japanski Norio Taniguchi. Dugo vremena, taj izraz nije bio široko korišten među stručnjacima koji rade u srodnim područjima, budući da je Taniguchi koristio koncept "nano" samo za označavanje točnosti obrade površine, na primjer, u tehnologijama koje omogućuju kontrolu hrapavosti površine materijala na razini manjoj od mikrometra, itd.
5 Pojmovi "fulereni", "ugljikove nanocjevčice" i "grafen" detaljno će se raspravljati u drugom dijelu članka.
6 Kraljevsko društvo je vodeće znanstveno društvo u Velikoj Britaniji.
7 Royal Academy of Engineering UK.
8 Allotropija (od grčkog. Alios - drugo i tropos - turn, svojstvo) - postojanje istog kemijskog elementa u obliku struktura različitih svojstava i strukture.
9 Kovalentna veza je kemijska veza zbog formiranja zajedničkog za dva susjedna atoma para elektrona i Coulombove privlačnosti između tog para i atomskih jezgri.
10 Van der Waalsova interakcija, ili van der Waalsova veza, slaba je kemijska veza utemeljena na intermolekularnim silama interakcije s energijom od 0,8–8,16 kJ / mol, koja proizlazi iz polarizacije molekula i stvaranja dipola. Otkrio ju je J.D. van der Waals 1869
11 Eksperimentalna ilustracija ove tvrdnje je nedavno objavljeni razvoj tehnoloških metoda za proizvodnju grafenskih listova „kemijskim rezanjem“ i „rastvaranjem“ ugljičnih nanocjevčica.
Riječ “mikroskopski” ovdje se koristi samo zato što su ta svojstva ranije nazivana, iako u ovom slučaju govorimo o svojstvima koja se manifestiraju molekulama i atomima, odnosno intervalom veličine pika.
Što je posebno dovelo do pojave gledišta da je život fenomen nanometarske veličine (Mann, 2008), što po našem mišljenju nije posve točno.
http://elementy.ru/lib/431265