iPon Hírek

Molekuláris Matrjoska baba

Dátum | 2012. 02. 08.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Baba van a babában, és ez az egész egy babában van benne ‒ így magyarázza Thomas Fässler, a Müncheni Műszaki Egyetem kutatója az általa létrehozott különleges molekula felépítését. Ebben egyetlen ónatomot egy 12 rézatomból álló „héj” vesz körül, majd ezt további húsz ónatom veszi körbe dodekahedront alkotva.

Maga az anyag szabad szemmel nézve teljesen hétköznapinak tűnik ‒ finom, szürkés-fekete porról van szó. Azonban a port alkotó molekulák komplex szerkezetüknek köszönhetően nagy felülettel rendelkeznek méretükhöz képest, ezért kiválóan használhatók katalizátorként, például a hidrogén transzfer során. Hasonló szerkezetű, szilíciumból álló molekulák pedig nagyban javíthatnák a napelemek hatékonyságát.

Ahogy Fässler elmondta, őt és kollégáit elsősorban olyan ötvözetek elkészítése érdekli, amelyek szerkezetükben túlmutatnak a megszokotton. A réz és ón keverékéből álló bronz is ilyen, amelyet már ősidők óta ismer és használ az emberiség. A bronzot kristályos szerkezete különleges tulajdonságokkal ruházza fel, és mint a müncheniek munkájából kiderül, még különlegesebb struktúrák építését teszi lehetővé.


Az újfajta bronz létrehozásához különlegesen tiszta rézdrótot és ón granulátumot olvasztottak meg lég- és páramentes környezetben, argongázzal körülvéve. Az így létrejött bronzot alkálifémmel zárták körül és egy tantál-ampullába helyzeték. Amikor a bronzot melegíteni kezdik 600 és 800 fok között az alkálifémek „ollóként” viselkedve szétvágják az ötvözet kristályrácsát, és benyomulnak a keletkező résekbe, így egyúttal stabilizálják is az izolált atomcsoportokat. Ezek a csoportok önmaguktól nem lennének képesek kristályrácsba rendeződni, az alkálifém „ragasztó” jelenlétében viszont húsz ónatomból álló, ötszög lapokkal borított dodekahedront alkotnak, olyan ismétlődő mintázatot kialakítva, amely természetes körülmények között nem alakulhatna ki.

Ezek az atomcsoportok valóban csak egy halom atomból állnak, vagyis szomszédjaikkal nincsenek összeköttetésben, ami ideálissá teszi őket a katalizátor szerepére. A hidrogénezési reakciókban, például amikor egy oxigénatomokat tartalmazó szerves molekulalánchoz adódik a hidrogén (pl. mesterséges aromák gyártásakor), általában ródium vagy hozzá hasonlóan költséges más anyagok szolgálnak katalizátorként. Ugyanez az új molekulaszerkezetnek köszönhetően mostantól megoldható lesz magnézium, kobalt és ón ötvözetével is.

További érdekes eredménnyel járt, amikor nátrium-ollóval vágták fel a bronzot. Ekkor végeredményül a többrétegű gömbformák helyett réteges rudacskákat kaptak. Ezek közepén egyetlen láncban ónatomok helyezkednek el, ezt borítja be egy rézatomokból álló cső, amelyet ismét ónatomok vesznek körbe. Ezek a rudacskák nagy hasonlóságot mutatnak a szén nanocsövekkel, így elképzelhető, hogy hasonló elvek alapján épülnek majd fel a jövő molukuláris vezetékei is, de pontos tulajdonságaik megismerése még további vizsgálatokat igényel.


 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

5. benczeb90
2012.02.08. 19:25
ja a ródium 8x drágább az aranynál. ritkább, mint maguk a ritkaföldfémek
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. Marcell77
2012.02.08. 19:43
a ritkaföldfémüknek csak a nevük "ritka" többségük elég sűrű a földkéregben
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. Rönk-Fakli
2012.02.08. 22:01
Ez a "jéé csináltam valami újat de fingom sincs mire lehetne haználni" szindróma..
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. berreg
2012.02.09. 07:52
Kedvencem az ilyen hozzászólás.
Ha nekem nem tetszik vagy nem jó, akkor nem jó semmire.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. zord01
2012.02.09. 16:50
Kismilliárd olyan találmány létezik, ahol a találmány volt előbb, és csak aztán jött az igény, amit kielégített. Ezek egy része mára már szinte nélkülözhetetlenek a civilizáció működéséhez.

A legtöbb találmánynak idővel megtalálják a felhasználási módját. Ha meg mégsem, talán majd az ötlet, vagy az gyártási eljárás lesz átalakítva, továbbfejlesztve valami hasznoshoz.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!