Atomic oxygen: kapaki-pakinabang na mga katangian. Ano ang atomic oxygen?

Isipin ang isang hindi mabibili ng salapi painting na ay marred sa pamamagitan ng isang nagwawasak apoy. Magagandang mga kulay painstakingly inilalapat sa isang iba't ibang mga kulay, Nawala sa ilalim ng mga layer ng itim na uling. Ito ay tila, irretrievably nawala obra maestra.

agham magic

Ngunit huwag masisiphayo. Painting ay nakalagay sa isang silid vacuum sa loob kung saan substansiya ay lumilikha ng isang malakas na invisible, na tinatawag na atomic oxygen. Sa loob ng ilang oras o araw, dahan-dahan ngunit tiyak na salakayin dahon at ang mga kulay simulan upang lumitaw muli. Sakop na may isang sariwang layer ng transparent magpakunwari, ang pagpipinta ay nagsauli sa kaniyang dating kaluwalhatian.

Ito ay maaaring mukhang na ito ay magic, ngunit ito ay isang science. Ang paraan, na binuo ng mga siyentipiko sa gitna ng pananaliksik Glennovskom (GIZ) NASA ay gumagamit ng atomic oxygen para sa konserbasyon at pagpapanumbalik ng mga gawa ng sining, na kung saan kung hindi man ay irreparably nasira. Ang sangkap na ay magagawang ganap na pakuluin kirurhiko implants na dinisenyo para sa katawan ng tao, na makabuluhang binabawasan ang panganib ng pamamaga din. Para sa mga pasyente na may diabetes, maaari itong mapabuti ang glucose monitoring device, na kung saan lamang ng isang bahagi ng dugo na kailangan para sa pagsubok ng dati na kinakailangan na ang mga pasyente ay maaaring kontrolin ang kanilang kondisyon. Ang sangkap na maaaring textured polymer na ibabaw para sa mas mahusay na pagdirikit ng mga cell ng buto, na kung saan ay bubukas up ng mga bagong posibilidad sa medisina.

At ito ay isang malakas na substansiya ay maaaring makuha nang direkta mula sa hangin.

Atomic at molekular oxygen

Oxygen ay umiiral sa maraming iba't ibang mga form. Ang gas na kami huminga tinatawag na mga O _2, iyon ay, ito ay binubuo ng dalawang atoms. May atomic oxygen, ang formula ng kung saan - O (atom). Ang ikatlong uri ng kemikal na elemento - O _3. Ito ozone, na kung saan, halimbawa, na matatagpuan sa itaas na atmospera ng Daigdig.

Atomic oxygen sa natural na mga kondisyon sa Earth ibabaw para sa isang mahabang panahon ay hindi maaaring umiiral. Ito ay may isang napakataas na reaktibiti. Halimbawa, atomic oxygen sa tubig ay bumubuo ng hydrogen peroxide. Ngunit sa espasyo, kung saan may isang malaking halaga ng ultraviolet radiation, ang O ₂ Molekyul ay mas madali nasira up sa form atomic form. Ang kapaligiran sa low Earth orbit sa 96% ay binubuo ng atomic oxygen. Sa bukang-liwayway ng space shuttle mission ng NASA ang presensiya nito ay nagiging sanhi ng mga problema.

Pinsala sa mga mabuting

Ayon sa Bruce Banks, isang senior physics "Alfaporta" ay nakikibahagi sa pananaliksik ng kapaligiran na espasyo sa sangay Glennovskogo center, pagkatapos ng unang ilang mga flight ng space shuttle materyales ng konstruksiyon nito ay tumingin bilang kung sila ay sakop na may hamog na nagyelo (sila ay subjected sa malubhang pagguho ng lupa at texture). Atomic oxygen reacts na may organic na mga materyales cladding spacecraft dahan-dahan damaging ang mga ito.

GIZ upang siyasatin ang mga sanhi ng pinsala. Bilang isang resulta, ang mga mananaliksik ay hindi lamang itinatag paraan ng pagprotekta ng spacecraft mula atomic oxygen, sila din natagpuan ng isang paraan upang gamitin ang mga potensyal na mapanirang kapangyarihan ng chemical element para sa pagpapabuti ng buhay sa Earth.

Pagguho sa espasyo

Kapag ang spacecraft ay nasa mababang lupa orbit (na kung saan ay ipinapakita at kung saan pinapatakbo ng tao sasakyang batay ISS), atomic oxygen nabuo mula sa mga tira-tirang kapaligiran, maaari reaksyon sa ibabaw ng spacecraft, kung saan sila ay maging nasira. Sa istasyon ng pag-unlad, power systems ay naging alalahanin na ang solar elemento ng baterya na ginawa mula sa polymers sumailalim sa mabilis na pag-pagkababa ng ranggo dahil sa pagkilos ng isang aktibong oxidizer.

flexible salamin

NASA ay natagpuan ng isang solusyon. Isang koponan ng mga siyentipiko mula sa Glennovskogo Research Center ay bumuo ng isang manipis-film patong para sa solar panels na hindi naniniwala sa pangangatwiran sa pagkilos ng agresibong elemento. Silica o salamin, ay naka-oxidized, kaya hindi ito maaaring napinsala sa pamamagitan atomic oxygen. Ang mga mananaliksik ay lumikha ng isang patong ng transparent silica salamin, ay kaya manipis na ito ay may kakayahang umangkop. Ito proteksiyon layer ay matatag adhered sa panel ng dagta at protektahan ito mula sa pagguho, nang walang impairing anumang sa mga thermal properties. Coverage ay pa rin matagumpay na pinoprotektahan ng solar panels ng International Space Station, at ay din ay ginagamit upang protektahan ang mga photovoltaic station "Mir".

Ayon sa Bangko, solar panels matagumpay na nakapasa higit sa sampung taon ng pamamalagi sa espasyo.

Harnessing ang kapangyarihan ng

Pagkatapos ng paggastos ng daan-daang ng mga pagsubok na naging bahagi ng pag-unlad ng Pintura lumalaban sa atomic oxygen, isang pangkat ng mga siyentipiko mula sa Research Center Glennovskogo nagkamit na karanasan sa pag-unawa kung paano ang mga kemikal. Eksperto nakita ang posibilidad ng paggamit ng iba pang agresibong mga elemento.

Ayon sa Bangko, ang grupo ay naging kamalayan ng ang pagbabago sa ibabaw kimika ng pagguho ng lupa ng mga organic na materyales. Mga katangian ng atomic oxygen ay tulad na ito ay magagawang upang alisin ang anumang organics, hydrocarbon, kung saan ay hindi lamang reaksyon sa maginoo mga kemikal.

Mananaliksik ay natagpuan maraming mga paraan upang gamitin ito. Sila ay natutunan na ang atomic oxygen lumiliko ang silicone ibabaw sa salamin, na maaaring maging kapaki-pakinabang kung lumikha ka ng mga sangkap na may isang ermetiko seal nang hindi sila nananatili sa isa't isa. Ang prosesong ito ay dinisenyo para sa sealing ang International Space Station. Sa karagdagan, ang mga siyentipiko natagpuan na ang atomic oxygen maaaring ibalik at mapanatili ang napinsala gawa ng sining, upang mapabuti ang mga materyales ng konstruksiyon ng sasakyang panghimpapawid, pati na rin upang makinabang mga tao bilang maaari itong gamitin sa iba't-ibang biomedical aplikasyon.

Camera at portable aparato

May mga iba't-ibang mga paraan ng impluwensiya ng atomic oxygen sa ibabaw. Ang pinaka-karaniwang ginagamit na vacuum kamara. Ang kanilang mga laki ay nag-iiba mula sa mga kahon ng sapatos bago ang pag-install 1.2 x 1.8 x 0.9 m. Sa pamamagitan ng paggamit microwave o radio frequency radiation ₂ O molecule ay nasira up estado ng atomic oxygen. Ang silid ay inilagay ng isang sample ng polymer pagguho ng lupa rate na kung saan ay nagpapahiwatig ng konsentrasyon ng mga aktibong sangkap sa loob ng unit.

Ang isa pang paraan ng paglalapat ng isang sangkap ay isang portable na aparato na nagbibigay-daan sa mga direktang isang makitid stream ng oxidant sa isang tiyak na target. Maaaring lumikha ng naturang daloy ng baterya na may kakayahang sumasakop sa isang malaking lugar ng ginagamot ibabaw.

Bilang karagdagang pananaliksik sa dumaraming bilang ng mga industriya ay interesado sa paggamit ng atomic oxygen. NASA ay isinaayos ng iba't-ibang mga pakikipagtulungan, joint venture at mga subsidiary nito, na kadalasan ay naging matagumpay sa iba't-ibang mga lugar ng negosyo.

Atomic oxygen sa katawan

Research mga aplikasyon ng mga kemikal na elemento ay hindi limitado sa outer space. Atomic oxygen, kapaki-pakinabang na mga ari-arian ay kinilala, ngunit ang mga ito ay higit na maging explored, natagpuan ng maraming mga medikal na mga application.

Ito ay ginagamit para sa pagte-texture ibabaw ng polymers at gumagawa ng mga ito magagawang upang lumago kasama ang mga buto. Ang polymers ay karaniwang maitaboy ang mga cell ng buto ngunit chemically aktibong sangkap ay bumubuo ng texture-enhancing pagdirikit. Ito ay humantong sa isa pang kapakinabangan, na kung saan ay nagdudulot ng atomic oxygen - paggamot ng sakit ng musculoskeletal system.

oxidant na ito ay maaari ring gamitin upang alisin ang mga impurities mula sa biologically aktibong kirurhiko implants. Kahit na ang kasalukuyang pagsasanay ng pangsterilize ang ibabaw ng implants ay maaaring maging mahirap na alisin ang lahat ng bakas ng bacterial cell, na tinatawag na endotoxins. Ang mga organic na mga sangkap, ngunit hindi buhay, kaya ang isterilisasyon ay hindi magagawang alisin ang mga ito. Endotoxins maaaring maging sanhi ng pamamaga ng post-pagtatanim, na kung saan ay isang pangunahing sanhi ng sakit at mga potensyal na komplikasyon sa mga pasyente na may itinatag implant.

Atomic oxygen, kapaki-pakinabang na mga katangian na gawin itong posible upang linisin ang prostisis at alisin ang lahat ng bakas ng organic na materyales, lubhang pagbabawas ng panganib ng post-operative pamamaga. Ito ay humantong sa isang pagpapabuti sa mga resulta ng mga operasyon at pagbabawas ng sakit sa mga pasyente.

Relief para sa mga diabetic

Ang teknolohiya ay ginagamit din sa mga sensor ng asukal at iba pang mga medikal at biological monitor. nalalapat ang mga ito acrylic optical fibers, textured atomic oxygen. Paggamot na ito ay nagbibigay-daan sa fibers upang i-filter out ang pulang selula ng dugo, na nagpapahintulot sa ang suwero mas epektibong contact na may component kemikal sensing monitor.

Ayon sa Miller, Sharon, isang electrical engineer sa Kagawaran ng kapaligiran na espasyo at mga eksperimento Glennovskogo NASA pananaliksik center, ito ay gumagawa ng mga test mas tumpak, at sa parehong oras upang masukat ang asukal sa dugo pagsubok ay nangangailangan ng isang mas maliit na dami ng dugo. Maaari kang makakuha ng isang shot sa halos kahit saan sa katawan at upang makakuha ng isang sapat na dami ng dugo upang matukoy ang antas ng asukal.

Ang isa pang paraan upang makakuha ng atomic oxygen - hydrogen peroxide. Ito ay isang magkano ang mas malakas na oxidant than molekular. Ito ay dahil sa ang kadalian na kung saan decomposes peroxide. Atomic oxygen nabuo sa pamamagitan ng ito, ay nagpapatakbo ng mas energetic na molekular. Ito ay sanhi at praktikal na application ng hydrogen peroxide: ang pagkawasak ng mga molecule ng mga tina at microorganisms.

pagpapanumbalik

Kapag ang isang gawa ng sining sa panganib ng hindi maibabalik pinsala sa alisin ang mga organic contaminants atomic oxygen ay maaaring gamitin, na mag-iwan ang mga materyal na hindi nagagalaw pattern. Ang proseso aalis ng lahat ng mga organic na mga materyales tulad ng carbon o uling, ngunit kadalasan ay walang epekto sa ang pintura. Pang-kulay sa pangkalahatan ay may tulagay pinagmulan at naka-oxidized, at ito ay nangangahulugan na hindi nila makapinsala sa oxygen. Organic dyes ay maaari ring ma-imbak sa isang maingat time count exposure. tela Ang ay ganap na ligtas, dahil atomic oxygen ay nasa contact lamang sa ibabaw ng painting.

likhang-sining ay inilagay sa isang silid vacuum kung saan ang oxidant ay nabuo. Depende sa antas ng pinsala sa ang larawan ay maaaring manatili doon para sa 20 sa 400 oras. Para sa mga espesyal na paggamot ng mga nasirang lugar na nangangailangan ng pagpapanumbalik, maaari itong ring gamitin ng isang stream ng atomic oxygen. Ito ang pangangailangan upang ilagay ang mga likhang sining sa isang silid vacuum.

Uling at kolorete - walang problema

Museo, gallery at mga simbahan ay nagsimulang makipag-ugnayan sa GIZ, upang i-save at ibalik ang kanilang likhang sining. Sentro ng Pananaliksik ay nagpakita ng kakayahan upang ibalik ang nasirang painting ng Jackson Pollock, alisin lipistik sa paintings Endi Uorhola at i-save napinsala ng usok canvas simbahan ng St. Stanislaus sa Cleveland. Team Glennovskogo Research Center ginagamit ang atomic oxygen upang ibalik ang fragment ay itinuturing na nawala - sandaang taon na Italian kopya ng Raphael ni "Madona ng ang upuan", na kabilang sa St. Alban ni Episcopal Church sa Cleveland ..

Ayon sa Bangko, ito chemical element ay napaka-epektibo. Sa art restoration ito gumagana fine. Gayunpaman, ito ay hindi isang bagay na maaari kang bumili sa isang bote, ngunit ito ay magkano ang mas epektibo.

hinaharap Studies

NASA sa isang reimbursable na batayan upang gumana sa isang iba't ibang mga stakeholder sa atomic oxygen. Naghahain Glennovsky Research Center indibidwal, na ang hindi mabibili ng salapi likhang sining ay nai-apektado ng sunog sa bahay, pati na rin ang mga korporasyon, na hinahangad ang posibilidad ng paggamit ng materyal na ito sa biomedical application tulad ng LightPointe Medikal ng Eden Prairie, Minnesota. Ang kumpanya ay natagpuan ang maraming mga paggamit ng atomic oxygen at ito ay pagpunta upang mahanap ang higit pa.

Ayon sa Bangko, mayroong maraming unexplored mga lugar. Ito ay natuklasan ang isang malaking bilang ng mga aplikasyon para sa puwang na teknolohiya, ngunit malamang na marami pa ay nagkukubli sa labas ng teknolohiya space.

Space sa serbisyo ng tao

Isang koponan ng mga siyentipiko asa upang magpatuloy upang galugarin ang mga paraan ng paggamit ng atomic oxygen, pati na rin ang mga na natagpuan promising. Maraming mga teknolohiya ay patented, at GIZ team pag-asa na ang kumpanya ay lisensiya at kalakalin ang ilan sa kanila, na ay magdadala ng higit pang mga benepisyo sa sangkatauhan.

Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang atomic oxygen ay maaaring maging sanhi ng pinsala. Salamat sa NASA mananaliksik, sangkap na ito ay ngayon paggawa ng isang positibong kontribusyon sa paggalugad ng espasyo , at buhay sa Earth. Kung ito ay ang pangangalaga ng mga hindi mabibili ng salapi likhang sining o ng kalusugan ng tao, atomic oxygen ay isang malakas na tool. Paggawa sa kanya ay gagantimpalaan ng tigisang daan, at ang mga resulta ay agad na nakikita.