ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Πέμπτη 19 Ιουλίου 2012

Νέο παγκόσμιο ρεκόρ του πιο ελαφρού υλικού που έχει ποτέ δημιουργηθεί, του αερογραφίτη

Ένα δίκτυο πορωδών νανοσωλήνων άνθρακα, αλληλοπλεγμένων τρισδιάστατα σε νανοκλίμακα, με την ονομασία «αερογραφίτης», κατέχει πλέον το παγκόσμιο ρεκόρ του πιο ελαφρού υλικού στον κόσμο. Ζυγίζει μόνο 0,2 χιλιοστόγραμμα ανά κυβικό εκατοστό και είναι τέσσερις φορές ελαφρύτερο από τον έως τώρα κάτοχο του ρεκόρ, ένα υλικό από νανοσωλήνες νικελίου, που είχε παρουσιαστεί πριν από έξι μήνες. Το νέο υλικό, το οποίο, παρά την ελαφρότητά του, είναι πολύ ανθεκτικό, αποτελεί δημιούργημα γερμανών ερευνητών των πανεπιστημίων του Κιέλου και του Αμβούργου. Η σχετική επιστημονική δημοσίευση έγινε στο περιοδικό για νέα εξελιγμένα υλικά «Advanced Materials»...
Ο αερογραφίτης έχει κατάμαυρο χρώμα, είναι ηλεκτρικά αγώγιμος, εύπλαστος και μη διαφανής. Με αυτές τις ιδιότητες και την πολύ χαμηλή περιεκτικότητά του σε υλικά από άνθρακα, θεωρείται ανώτερος από κάθε άλλο παρεμφερές υλικό. Επιπλέον, είναι 75 φορές ελαφρύτερος από το αφρώδες πολυστυρένιο (Styrofoam), ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο ελαφρύ θερμομονωτικό πολυμερές.
Παρά το χαμηλό βάρος του, ο αερογραφίτης αντέχει τόσο σε μεγάλη συμπίεση, όσο και στο ακριβώς αντίθετο, δηλαδή σε τάνυση (τέντωμα). Μπορεί μάλιστα να συμπιεστεί σε ποσοστό έως 95% και να επανέλθει στην αρχική του κατάσταση χωρίς καμία ζημιά. 'Αλλα υλικά εξασθενούν και γίνονται πιο ασταθή, όταν εκτίθενται σε τέτοιες πιέσεις. Ακόμα, ο αερογραφίτης απορροφά σχεδόν πλήρως τις ακτίνες του φωτός, γι' αυτό, άλλωστε, είναι μαύρος σαν πίσσα.
Το νέο υλικό θα μπορούσε, μεταξύ άλλων, να χρησιμοποιηθεί στα ηλεκτρόδια των μπαταριών λιθίου-ιόντων, έτσι ώστε μόνο μία πολύ μικρή ποσότητα ηλεκτρολύτη θα απαιτείτο πλέον και το βάρος της μπαταρίας θα ελάφραινε σημαντικά. Τέτοιες μικρές μπαταρίες θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα ή σε άλλα ηλεκτρικά οχήματα, διευκολύνοντας την μετάβαση στις «πράσινες» μεταφορές.
Το πιο ελαφρύ υλικό στον κόσμο, σύμφωνα με τους Γερμανούς δημιουργούς του, θα μπορούσε να έχει πολλές ακόμα εφαρμογές στο μέλλον, π.χ. σε ηλεκτρονικά αεροπλάνων και δορυφόρων, στον καθαρισμό του νερού και του αέρα, προσδίδοντας ηλεκτρική αγωγιμότητα σε συνθετικά υλικά όπως πλαστικά κ.α.
Πηγή: ΑΜΠΕ, www.kathimerini.gr